热门试卷

某种小发电机的内部结构

平面图如图1所示，永久磁体的内侧为半圆

柱面形状，它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙

中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场，磁

感应强度B = 0.5T。磁极间的缺口很小，可

忽略。如图2所示，单匝矩形导线框abcd绕

在铁芯上构成转子，ab = cd = 0.4m，bc = 0.2m。

铁芯的轴线OO′ 在线框所在平面内，线框可

随铁芯绕轴线转动。将线框的两个端点M、N

接入图中装置A，在线框转动的过程中，装置A能使端点M始终与P相连，而端点N始终与Q相连。现使转子以ω="200π" rad/s的角速度匀速转动。在图1中看，转动方向是顺时针的，设线框经过图1位置时t = 0。（取π= 3）

（1）求t = s时刻线框产生的感应电动势；

（2）在图3给出的坐标平面内，画出P、Q两点

电势差UPQ随时间变化的关系图线（要求标出横、纵坐

标标度，至少画出一个周期）；

（3）如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、

Y，两板间距d = 0.17m。将电压UPQ加在两板上，P与X相连，Q与Y相连。将一个质量m = 2.4×10-12kg，电量q = +1.7×10-10C的带电粒子，在t0 = 6.00×10 -3s时刻，从紧临X板处无初速释放。求粒子从X板运动到Y板经历的时间。（不计粒子重力）

（15分）如图所示，半径为r1的圆形区域内有匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里，半径为r2的金属圆环右侧开口处与右侧电路相连，已知圆环电阻为R，电阻R1= R2= R3=R，电容器的电容为C，圆环圆心O与磁场圆心重合。一金属棒MN与金属环接触良好，不计棒与导线的电阻，电键S1处于闭合状态、电键S2处于断开状态。

（1）若棒MN以速度v0沿环向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬间产生的电动势和流过R1的电流。

（2）撤去棒MN后，闭合电键S2，调节磁场，使磁感应强度B的变化率, 为常数，求电路稳定时电阻R3在t0时间内产生的焦耳热；

（3）在（2）问情形下，求断开电键S1后流过电阻R2的电量。

如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.10 m、匝数n＝20匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B＝ T，线圈的电阻为R1＝0.50 Ω，它的引出线接有R2＝9.5 Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠．当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)．求：

(1)小电珠中电流的最大值；

(2)电压表的示数；

(3)t＝0.1 s时外力F的大小；

如图,线框用裸导线组成,cd、ef两边竖直放置且相互平行,裸导体ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动,而导体棒ab所在处为匀强磁场B2=2T,已知ab长L=0.1m,整个电路总电阻R=5｡螺线管匝数n=4,螺线管横截面积S=0.1m2｡在螺线管内有图示方向磁场B1,若=10T/s均匀增加时,导体棒恰好处于静止状态,试求:(g=10m/s2):

(1)通过导体棒ab的电流大小?

(2)导体棒ab质量m为多少?

上，在轨道左上方端点、间接有阻值为的小电珠，整个轨道处在磁感强度为的匀强磁场中，两导轨间距为。现有一质量为、电阻为的金属棒从、处由静止释放，经一定时间到达导轨最低点、，此时速度为。

（1）指出金属棒从、到、的过程中，通过小电珠的电流方向和金属棒的速度大小变化情况；

（2）求金属棒到达、时，整个电路的瞬时电功率；

（3）求金属棒从、到、的过程中，小电珠上产生的热量。

（10分））在如图1所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 0.60Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 6.0Ω。穿过螺线管的磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示。求：

（1）螺线管中产生的感应电动势E；

（2）电路中的总电流I；

（3）电阻R1、R2消耗的总电功率P。

(2011年绍兴一中高三质量检测)如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等．将线框置于光滑绝缘的水平面上．在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场．在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行．求：

(1)线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；

(2)线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压UMN；

(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W.