如圖所示,邊長為a和b的矩形線圈mm′和nn′相互垂直,彼此絕緣,電阻均為r,可繞共同軸轉(zhuǎn)動,將兩線圈的始端并在一起接入滑環(huán)C,末端并在一起接入滑環(huán)D,C、D彼此絕緣，通過電刷與外電阻R=2r連接.線圈處于如圖45°角范圍磁場中,不論線圈轉(zhuǎn)到磁場中什么位置,磁場方向總是沿著線圈平面.磁場在長為b的邊所在處的磁感應(yīng)強度大小恒為B,設(shè)兩個線圈以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動.

(1)求線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R上的最大電壓;

(2)從mm′線圈進(jìn)入磁場開始畫出一個周期中電阻R上通過電流的變化圖線(電流方向從D到C為正);

(3)從mm′線圈進(jìn)入磁場開始,求外力在一周期內(nèi)所做的功.

解析：因mm′與nn′垂直,故只有可能一個線圈切割磁感線運動,在有線圈切割磁感線時電動勢恒定為E=Bbv=Bbaω.

(1)若mm′在磁場中，nn′就是與R并聯(lián)的外電路,所以R外=.

所以UR=U并= Bbaω.

(2)線圈轉(zhuǎn)動T交替在磁場中切割運動,I0=.如圖

(3)W=IE.

答案：(1) Bbaω  (2)見解析  (3)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，邊長為a的正三角形ABC將平面分為兩個區(qū)域，在三角形內(nèi)區(qū)域存在垂直于紙面的勻強磁場，在三角形外區(qū)域存在三個寬度都為a、場強大小都為E、方向分別垂直于邊AB、BC和AC且指向三邊的勻強電場．一個質(zhì)量為m、帶電量為q（q＞0）的粒子從AB邊的垂直平分線上的P點靜止釋放，粒子將以一定的速度從D點射入磁場，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后又從BC邊的中點F射出磁場，已知P、D兩點的距離為l．不計粒子重力影響．
（1）求粒子射入磁場的速度的大�。�
（2）求磁場的磁感應(yīng)強度的大小和方向；
（3）粒子的運動是否是周期性運動？如果你認(rèn)為粒子做的是周期性運動，請求出運動周期；如果你認(rèn)為粒子做的不是周期性運動，請說明理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，邊長為a的正方形，內(nèi)部充滿垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一束電子（質(zhì)量為m,電量為e）以不同的速度水平射入磁場后，分別從A處和C處射出（不計電子重力）。

求：（1）從A處射出的電子速度為多大

（2）從C處射出的電子經(jīng)歷的時間t

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，邊長為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場B，方向垂直紙面向外，邊長也是a的等邊三角形導(dǎo)體框架ABC，在t=0時恰好與磁場的邊界重合，而后以周期T繞其中心順時針方向勻速旋轉(zhuǎn)，于是框架ABC中有感應(yīng)電流．規(guī)定電流按A-B-C-A方向流動時電流為正值，反向流動時為負(fù)值．設(shè)框架ABC的總電阻為R，試求t=0到t1=T/6時間內(nèi)平均電流和從t=0到t1=T/2時間內(nèi)平均電流．

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科目：高中物理 來源：2011年浙江省高考物理模擬試卷（十八）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，邊長為a的正三角形ABC將平面分為兩個區(qū)域，在三角形內(nèi)區(qū)域存在垂直于紙面的勻強磁場，在三角形外區(qū)域存在三個寬度都為a、場強大小都為E、方向分別垂直于邊AB、BC和AC且指向三邊的勻強電場．一個質(zhì)量為m、帶電量為q（q＞0）的粒子從AB邊的垂直平分線上的P點靜止釋放，粒子將以一定的速度從D點射入磁場，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后又從BC邊的中點F射出磁場，已知P、D兩點的距離為l．不計粒子重力影響．
（1）求粒子射入磁場的速度的大��；
（2）求磁場的磁感應(yīng)強度的大小和方向；
（3）粒子的運動是否是周期性運動？如果你認(rèn)為粒子做的是周期性運動，請求出運動周期；如果你認(rèn)為粒子做的不是周期性運動，請說明理由．

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科目：高中物理 來源：2011年福建省泉州一中高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，邊長為a的正三角形ABC將平面分為兩個區(qū)域，在三角形內(nèi)區(qū)域存在垂直于紙面的勻強磁場，在三角形外區(qū)域存在三個寬度都為a、場強大小都為E、方向分別垂直于邊AB、BC和AC且指向三邊的勻強電場．一個質(zhì)量為m、帶電量為q（q＞0）的粒子從AB邊的垂直平分線上的P點靜止釋放，粒子將以一定的速度從D點射入磁場，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后又從BC邊的中點F射出磁場，已知P、D兩點的距離為l．不計粒子重力影響．
（1）求粒子射入磁場的速度的大��；
（2）求磁場的磁感應(yīng)強度的大小和方向；
（3）粒子的運動是否是周期性運動？如果你認(rèn)為粒子做的是周期性運動，請求出運動周期；如果你認(rèn)為粒子做的不是周期性運動，請說明理由．

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