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如圖,使單匝閉合矩形線框在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,在線框中就會產(chǎn)生交流電.已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線框abcd面積為S,線框轉(zhuǎn)動的角速度為.當(dāng)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時,即線框平面與磁場方向垂直,線框中的感應(yīng)電動勢大小為 ;當(dāng)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時,線框中的感應(yīng)電動勢大小為 .
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在研究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗中,如圖7所示,把條形磁鐵插入或者拔出閉合線圈的過程,線圈的面積盡管沒有變化,但是線圈內(nèi)的磁場強(qiáng)弱發(fā)生了變化,此時閉合線圈中 感應(yīng)電流(填“有”或“無”).繼續(xù)做如圖8所示的實驗,當(dāng)向右拉動導(dǎo)體棒時,盡管磁場的強(qiáng)弱沒有變化,但是閉合回路的面積發(fā)生了變化,此時回路中 感應(yīng)電流(填“有”或“無”).因為不管是磁場強(qiáng)弱發(fā)生變化,還是回路面積發(fā)生變化,都是穿過線圈所圍面積的磁通量發(fā)生了變化.這種觀察總結(jié)的方法是物理學(xué)中重要的研究方法,即歸納法.
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有一個500匝的線圈,在0.2s內(nèi)穿過它的磁通量從0.02Wb增加到0.08Wb,
(1)求線圈中的感應(yīng)電動勢。
(2)如果線圈的電阻是10Ω,把它跟一個電阻是90Ω的電熱器串聯(lián)組成閉合電路時,通過電熱器的電流是多大?
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如圖10所示,水平面上的兩根光滑金屬桿ab、cd構(gòu)成平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌的寬度L=0.4m,處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T.電阻R=0.4Ω.導(dǎo)體棒e f沿導(dǎo)軌向右做勻速運動,速度v=5m/s.導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計.求:
(1)導(dǎo)體棒 e f切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大;
(2)通過電阻R的電流的大小和方向.
(3)導(dǎo)體棒 e f所受安培力的大小
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內(nèi)蒙古是我國北部的風(fēng)能富集區(qū),擁有得天獨厚的風(fēng)力資源.為了有效地利用自然環(huán)保能源,緩解城市用電壓力,在2008年北京奧運會之前分兩期興建了總裝機(jī)容量為1.2×105千瓦的風(fēng)力發(fā)電廠.建成后,采用120kV電壓向北京輸電.如果從內(nèi)蒙古到北京的輸電線電阻的總阻值約為5Ω.
(1)求輸電導(dǎo)線損耗的功率;
(2)把輸電電壓提高到240kV時,求輸電導(dǎo)線損耗的功率;
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質(zhì)量為M,電阻為R的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abb´a´。如圖所示,金屬方框水平放在磁極的狹縫間,方框平面與磁場方向平行。設(shè)勻強(qiáng)磁場僅存在于相對磁極之間,其他地方的磁場忽略不計?烧J(rèn)為方框的aa´邊和bb´邊都處在磁極間,極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。方框從靜止開始釋放,其平面在下落過程中保持水平(不計空氣阻力)
(1)求方框下落的最大速度vm(設(shè)磁場區(qū)域在豎直方向足夠長);
(2)當(dāng)方框下落的加速度為g/2時,求方框的發(fā)熱功率P;
(3)已知方框下落的時間為t時,下落的高度為h,其速度為vt(vt<vm)。求此過程中方框中產(chǎn)生的熱量。(根據(jù)能量守恒定律)
(4)若在同一時間t內(nèi),方框內(nèi)產(chǎn)生的熱與一恒定電流I0在該框內(nèi)產(chǎn)生的熱相同,求恒定電流I0的表達(dá)式。
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某質(zhì)點做曲線運動時,則( )
A 在某一點的速度方向是該曲線的切線方向
B 在任意時間內(nèi)位移的大小總是大于路程
C 在任意時刻質(zhì)點受到的合外力不可能為零
D 速度的方向與合外力的方向必不在一條直線
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