题干

电磁感应的现象的发现,给电磁的应用开辟了广阔的道路,其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之”。某种直流发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景:在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MNPQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计,轨道端点MP间接有阻值为r的电阻。质量为M、电阻为R的金属导体棒ab垂直于MNPQ放在轨道上,与轨道接触良好,在水平向右的外力的作用下,以速度v(v均平行于MN)向右做匀速运动。求:

(1)导体棒ab中的感应电动势是多大?通过电阻r的电流多大?
(2)ab两点间的电势差是多大?ab两点哪一点的电势高?
(3)在ab棒中产生感应电动势的非静电力是什么力?在图中面出导体棒ab中自由电荷受到的非静电力F的方向;
(4)整个回路在t时间内产生了多少热量?这个热量是如何产生的?试从功能转化角度简要分析;
(5)若加大外力,使得导体棒的速度从v变为2v,并测得导体棒加速运动过程中,电路产生的热量为Q.求这个过程中,外力做了多少功?
(6)若导体棒速度达到2v后,立即撤去水平向右的外力,则导体棒ab将做什么运动?最终状态是什么?从撤去外力到导体棒达到稳定状态的过程中,电阻上产生了多少热?
(7)若将MP之间的电阻换成一个线圈电阻为r的直流电动机,当导体棒ab以速度向右做匀速运动时,流过会属棒的电流为,此时电动机恰可在竖直方向匀速提升质量为m的重物。若电动机各部分间摩擦损耗可忽略不计,求此时重物竖直上升的速度.
上一题 下一题 0.4难度 解答题 更新时间:2019-05-11 01:08:31

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