全国高中物理竞赛专题十三 电磁感应 联系客服

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导轨上,并以匀速v滑动(平移),v的方向与da平行,杆MN有电阻,每米长的电阻值为

R。整个空间充满磁感应强度为B的匀强磁场,方向如图。求:

1) 固定电阻R上消耗的功率最大时角?的值; 2) 杆MN上消耗的电功率最大时角?的值。

12、 由绝缘导线构成一个“8”字形的线圈,如图(a)所示,其中大圆“Ⅰ”的半径r1,小圆“Ⅱ”的半径为r2,但大圆的绕向与小圆的绕向正好相反(即若大圆的电路是逆时针的,则小圆的电流将是顺时针的)。现有一匀强磁场垂直穿过线圈平面,其磁感应强度随时间变化率为

?B?b?常数,试确定在交迭处的?点与?点间的电势差。若线圈按(b)那样绕?tⅠ Ⅱ

??Ⅰ

Ⅱ ??图(a)

图(b)

成,即大圆的绕向与小圆的绕向相同,则?点与?点间的电势差又是多大?

13、 如图所示,转轮1、2的轮缘都是很薄的良导体,,每个转轮都有四个轮辐,每条长l,电阻为r,两轮都可绕各自轮轴转动(轴垂直纸面),每轮边缘通过电刷用导线相连,两轮轴也如此。整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,B垂直纸面向里,转轮的边缘有一阻力闸A接触,今设法使转轮1以恒定的角速度?1旋转,假定电刷的阻力和导线的电阻都可忽略不计,而阻力闸与轮2之间的阻力恒为F,则在转轮2转动起来并达到稳定时,求: 1) 转轮2的角速度?2;

2) 使转轮1以恒?1转动所需的功率。

BA124

14、 如图所示,在无限长的光滑导轨上有一辆载有磁铁的小车,质量为m,磁极的N极在下,S极在上,磁铁的端面为边长为a的正方形(设磁场全部集中在端面且竖直向下,磁感强度为常量B),两条导轨之间焊接有一系列短金属条,相邻金属条之间的距离等于金属条的长度,且都等于a,每条金属条的电阻和每小段导轨的电阻均为

SNr,今要使磁铁沿导轨向下以速度v作匀速运动,

则导轨的倾角?应为多大?

?15、 一根由匀质导线制成的,?acd??,cd?rc刚性菱形回路,在匀强磁场B中以角速度?绕其对角线转动,对角线转轴与B垂直。当菱形回路平面转至与B平行时,如图所示,求: 1) Ua?Uc为多少?

2) 设b点位于ac边的中点,Ub?Uc为多少? 3) ac边上电势最低点的位置在何处?

16、 在竖直放置的两平行光滑长直金属导轨的上端,接有一个电容为C、击穿电压为

ab?cdB?Ub的电容器。有一匀强磁场与导轨平面垂直,磁感应强度为B。现有一质

量为m、长为L的金属杆ab,在t?0时以初速v0沿导轨无摩擦下滑。试求金属杆ab下滑多长时间电容器就被击穿。如图所示,假设图中任何部分的电阻和电感均可忽略不计。

Cab

17、 如图所示,一矩形管长为l,宽为a,高为b,相距为a的两个侧面是导体,上下平面为绝缘体。现将两个导平面用导线短路,使磁感强度为

BbvaB的匀强磁场垂直于上下平面,有电阻率为?的水银通过

矩形管,如果水银通过管子的速度?和加在管两端的压强差成正比。证明:当加在管上的压强差为p,水银的流速为

l?v0lB2?v?v0?1??,v0为无磁场时在压强差为p时的速度。

?p??

18、 如图所示的电路中,已知两电阻阻值分别为R1,R2,线圈自感系数L(直流电阻不计)和电源电动势?(内阻不计)。

1)求电键K接通瞬间,ab间的电压、流经R1和R2的电流强度以及线圈自感电动势。

2)电路稳定后,电键K突然打开瞬间,ab间的电压、电流强度以及线圈自感电动势。

19、 如图所示的电路中,已知电感L,电阻R,电源电动势

?1a?R1KR2Lb?,电源内阻r。开始时电键K断开,求电键闭合以后通过电阻

的电量。设线圈内阻不计。

KLR?r20、 电感为L的线圈的圈数为n,线圈面积为S。沿与圈面垂直的方向加一均匀外磁场,磁感应强度在?1时间内从零线性地增长到B0,然后在?2的时间内又均匀的减为零。如果把线圈两端快速连接,在?1和?2时间内将有多少电流通过线圈?电路的欧姆电阻忽略不计。

21、 如图所示,讯号源电动势??6V,内阻r?100?,扬声器电阻R?8?。

1) 若直接把扬声器接在讯号源上时,输出功率是多大?

2) 若用n1?300匝,n2?100匝的变压器耦合,输出功率多大?

22、 利用一个线圈与输送电压V?100V的电源接通后,很容易地把一个质量为m?0.01kg的强磁性铁芯吸入其中,线圈中电流强度的变化情况如图所示,请估算线圈开始时的电感L等于多少?强磁铁芯在

?rRI?A?10??1?10?3s时的速度v为多少?计算时不计能量损失。

01?10?51?10?3t?s?23、如图所示电路中,已知?,R,r,L,电源内阻不计,电感内阻为r。求闭合电键K后,有多少电量通过无电阻导线ab?

KRaRb?Lrr