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如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长,ad边长,放在磁感应强度B=0...

如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长,ad边长,放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以n=3000r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,t=0时线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外,cd边转入纸里,求:

(1)t=0时感应电流的方向及感应电动势的瞬时值表达式;

(2)线圈转一圈外力做的功;

(3)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量。

 

(1)线圈感应电流方向为adcba (2)W=98.6J(3)q=0.1C 【解析】(1)根据右手定则,线圈感应电流方向为adcba; 线圈的角速度; 图示位置的感应电动势最大,其大小为代入数据可得; 感应电动势的瞬时值表达式; (3)电动势的有效值; 线圈匀速转动的周期; 线圈匀速转动一圈,外力做功大小等于电功的大小,即:,解得W=98.6J; (3)从t=0起转动90°过程中,内流过R的电荷量:,解得q=0.1C。  
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考点分析:
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如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V,输出的电功率为100 kW,用总电阻为10 Ω的输电线向远处送电。为提高输电效率,发电站安装一变压比为1:20的升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程,求:

(1)输电线上的电流为多少;

(2)降压变压器的变压比为多少;

(3)输电线上损失功率占输电功率的百分比。

 

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如图所示,在光滑水平面上,有竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域内,两个边长均为a(a<L)的单匝闭合正方形线圈甲和乙,分别用相同材料不同粗细的导线绕制而成,且导线的横截面积S : S=1:3。将线圈置于光滑水平面上且位于磁场的左边界,并使两线圈获得大小相等、方向水平向右的初速度,若甲线圈刚好能滑离磁场,则(    

A.乙线圈也刚好能滑离磁场

B.两线圈进入磁场过程中通过导线横截面积电量相同

C.两线圈完全进入磁场后的动能相同

D.甲线圈进入磁场过程中产生热量Q1与乙线圈进入磁场过程中产生热量Q2之比为

 

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如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法中正确的是              (  )

A. 刚闭合开关S的瞬间,通过D1D2的电流大小相等

B. 刚闭合开关S的瞬间,通过D1D2的电流大小不相等

C. 闭合开关S待电路达到稳定,D1熄灭,D2比原来更亮

D. 闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭

 

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如图所示,内阻为r的线圈面积为S,共N匝,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,以角速度匀速转动,线圈通过电刷与一个阻值为R的电阻连接,V为理想交流电压表,则下列说法正确的是

A. 以图示位置为计时零点,电流的表达式为

B. 线圈从图示位置开始转过90°角的过程中,通过线圈导线截面的电量为

C. 电压表的读数是

D. 电阻R上消耗的功率为

 

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如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的磁感应 强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程         (  )

A. 杆的速度最大值为

B. 流过电阻R的电荷量为

C. 恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D. 恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

 

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