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圓盤發(fā)電機(jī)的構(gòu)造如圖2甲所示,水平放置的金屬圓盤在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與圓盤平面垂直且過圓盤中心O點(diǎn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),a、b兩端將有電流輸出.現(xiàn)將此發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)化成如圖2乙所示的模型:固定的金屬圓環(huán)水平放置,金屬棒OP繞圓環(huán)中心O以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),金屬棒的P端與圓環(huán)無摩擦緊密接觸,整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.已知圓環(huán)半徑OP=20cm,圓環(huán)總電阻為R1=0.4Ω,金屬棒的電阻R2=0.1Ω,金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=500rad/s,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,外接負(fù)載電阻R=0.3Ω.求:
(1)金屬棒OP中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為多少,O、P兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高;
(2)負(fù)載電阻上的最大功率與最小功率各為多少.
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如圖B-5所示是一個(gè)可以用來測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置:一個(gè)長(zhǎng)方體絕緣容器內(nèi)部高為L(zhǎng),厚為d,左右兩側(cè)等高處裝有兩根完全相同的開口向上的管子a、b,上下兩側(cè)裝有電極C(正極)和D(負(fù)極)并經(jīng)開關(guān)S與電源相連,容器中注滿能導(dǎo)電的液體,液體的密度為ρ,將容器置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),豎直管子a、b中的液面高度相同,開關(guān)S閉合后,a、b管中液面將出現(xiàn)高度差.
(1)試分析當(dāng)開關(guān)S閉合后,a、b管中液面出現(xiàn)高度差的原因;
(2)當(dāng)開關(guān)S閉合后,若電路中電流表的讀數(shù)為I,兩管液面高度差為h,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為多少?
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某種金屬板M受到某種紫外線照射時(shí)會(huì)不停地發(fā)射電子,射出的電子具有不同的方向,其速度大小也不相同.在M旁放置一個(gè)金屬網(wǎng)N.如果用導(dǎo)線將MN連起來,M射出的電子落到N上便會(huì)沿導(dǎo)線返回,從而形成電流.現(xiàn)在按圖A-3所示那樣給M、N之間加一個(gè)電壓U,發(fā)現(xiàn)當(dāng)U>12.5V時(shí)電流表中就沒有電流.問:被這種紫外線照射出的電子,最大速度是多少?(電子質(zhì)量mC=0.91×10-30kg)
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