如图所示,边长为l的正方形线圈abcd的匝数为n,线圈电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场中的边界上,磁感应强度为B,现在线圈以OO′为轴,以角速度ω匀速转动,求:
(1) 线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量_______
(2) 线圈从图示位置转过60°的过程中电阻R上通过的电荷量_____
(3) 磁通量的最大变化率为__________
如图所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带 __________电,若增大磁感应强度的变化率,则带电粒子将 ________(填“向上运动”、“向下运动”或“静止”) 。
如图所示,两个由完全相同的金属导线制成的圆环在同一平面上同心放置,半径r2=2r1,匀强磁场的方向与环面垂直,磁感应强度均匀变化.若磁场限制在小圆环之内,则小环与大环中感应电流之比I1:I2=__________ ;若小环内外均有磁场,则I1:I2= _________(感应电流的磁场相对于原磁场可忽略).
如图甲所示,电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为R=2Ω的电阻,虚线OO′下方有垂直于导轨平面向内的匀强磁场。现将质量为m=0.3kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放,下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3m的过程中,其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示。已知ab进入磁场时的速度v0=2.0m/s,取g=10m/s2.则下列说法正确的是( )
A. 进入磁场后,金属杆ab中电流的方向由a到b
B. 匀强磁场的磁感应强度为2.0T
C. 金属杆ab下落0.3 m时,其速度为1.0m/s
D. 金属杆ab下落0.3 m的过程中,R上产生的热量为0.75J
如图所示,将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用0.2 s,第二次用0.4 s,并且两次插入过程中磁铁相对于线圈的起始和终止位置相同,则( )
A. 第一次穿过线圈的磁通量的最大值比第二次的大
B. 第一次穿过线圈的磁通量的变化比第二次的快
C. 第一次线圈中产生的感应电流比第二次的大
D. 第一次线圈中产生的感应电流比第二次的小
如图(a)所示,在t=0时刻,质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框以速度v0进入宽度为L、磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。在t=t1时刻,线框恰好全部进入磁场且速度减小为v1;此时对线框施加一沿运动方向的力F,使线框在t=2t1时刻恰好完全离开磁场。该过程中线圈的v-t图象如图(b)所示,图象关于t=t1对称。下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场和穿出磁场的过程,感应电流的方向相同
B. 线框进入磁场和穿出磁场的过程,受到安培力的方向相同
C. 线框进入磁场的过程,通过导体横截面的电荷为
D. 线框穿出磁场的过程中,外力F所做的功为