如圖1-2-7所示,用相同的均勻?qū)Ь制成的兩個(gè)圓環(huán)a和b,已知b的半徑是a的兩倍.若在a內(nèi)存在著隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng),b在磁場(chǎng)外,MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U;若該磁場(chǎng)存在于b內(nèi),a在磁場(chǎng)外,MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多大?(MN在連接兩環(huán)的導(dǎo)線的中點(diǎn),該連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度不計(jì))

1-2-7

解析:磁場(chǎng)的變化引起磁通量的變化,從而使閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流.

解:由題意,磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,設(shè)磁場(chǎng)的變化率為,a的半徑為r,則b的半徑為2r,線圈導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻為R0.

線圈a的電阻為Ra=2πrR0,線圈b的電阻為Rb=4πrR0.因此有Rb=2Ra.

當(dāng)線圈a在磁場(chǎng)中時(shí),a相當(dāng)于電源,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,電動(dòng)勢(shì)為Ea=πr2

當(dāng)線圈b在磁場(chǎng)中時(shí),b相當(dāng)于電源,所以,Ea=π(2r)2=4Ea

U是a為電源時(shí)的路端電壓,由閉合電路歐姆定律,U=

設(shè)Ub是b為電源時(shí)的路端電壓,同理有:Ub=Ra

將上面各式聯(lián)立解得:Ub=2U.

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如圖1-2-7所示,某質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的半圓弧由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn).則它通過(guò)的位移和路程分別是(    )

圖1-2-7

A.0,0           B.2r,向東;πr           C.r,向東;πr          D.2r,向東;2r

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圖1-2-7

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圖1-2-7

(1)C球的電性和電荷量;

(2)水平力F的大小.

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