(2)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T.則此時(shí)作用在ab棒上的水平拉力應(yīng)為多少? 新洲一中.紅安一中.麻城一中三校協(xié)作體2009年3月月考 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如下圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T,并指向x軸正方向,若ab=40cm,bc=30cm,ac=50cm,試求通過(guò)面積S1(abcd)、S2(bfec)和S3(aefd)的磁通量分別是_______Wb,_______Wb,________Wb.

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磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來(lái)源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用。圖1是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖,磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道(簡(jiǎn)稱(chēng)通道)組成。如圖2 所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m。工作時(shí),在通道內(nèi)沿z 軸正方向加B=8.0T的勻張磁場(chǎng):沿x 軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場(chǎng),使兩金屬板間的電壓U=99.6v;海水沿y 軸方向流過(guò)通道。己知海水的電陽(yáng)率p = 020?m 。

(1)船靜止時(shí),求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向;

(2)般以 的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物,海水以5.0m/s的速度涌入進(jìn)口水,由于通逆的截而積小于進(jìn)水口的截而積,在通道內(nèi)海水速度增加到= 8.Om/s。求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);

(3)行駛時(shí).通道中海水兩側(cè)的電壓按計(jì)算.海水受到電磁力的80%以轉(zhuǎn)化為對(duì)船的推力。當(dāng)般以 的速度勻速前進(jìn)時(shí),求海水推力的功率。

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(12分)如圖所示,MM′,NN′為相距L=30cm的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌左端接有定值電阻R=0.1Ω,金屬導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上,金屬棒的電阻R=0.3Ω,導(dǎo)體棒可貼著導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng),導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌右端接一水平放置的平行板電容器,兩水平金屬板間的距離為d=27cm,整個(gè)裝置都放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),一帶電微粒剛好能以速率v在平行金屬板間作半徑為r=m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(g=10m/s2)求:

(l)為使帶電微粒做上述要求的運(yùn)動(dòng),v應(yīng)為多少?

(2)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T,則此時(shí)作用在ab棒上的水平拉力應(yīng)為多少?

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(06年北京卷)(20分)磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來(lái)源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用。圖1是平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖,磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道(簡(jiǎn)稱(chēng)通道)組成。

如圖2所示,通道尺寸a=2.0m,b=0.15m、c=0.10m。工作時(shí),在通道內(nèi)沿z軸正方向加B=8.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng);沿x軸正方向加勻強(qiáng)電場(chǎng),使兩金屬板間的電壓U=99.6V;海水沿y軸正方向流過(guò)通道。已知海水的電阻率ρ=0.22Ω?m。

   (1)船靜止時(shí),求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向;

(2)船以vs=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物,海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口由于通道的截面積小球進(jìn)水口的截面積,在通道內(nèi)海水速率增加到vd=8.0m/s。求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U。

(3)船行駛時(shí),通道中海水兩側(cè)的電壓U/UU計(jì)算,海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對(duì)船的推力。當(dāng)船以vs=5.0m/s的船速度勻速前進(jìn)時(shí),求海水推力的功率。

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10

11

12

D

AB

C

AD

ABD

C

BC

C

C

A

BD

D

13.  偏向正極      S極      向上      順時(shí)針   

14.(1)B  (2)豎直位移  X增益

15解:(1)t1=3s、t2=5s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為:

B1=0.35T、B2=0.2T,                             (2分)

則這兩個(gè)時(shí)刻的磁通量分別為

Φ1= B1?S磁場(chǎng)=0.35×200×10-4=7.0×10-3Wb,       (2分)

Φ2= B2?S磁場(chǎng)=0.2×200×10-4=4.0×10-3Wb。        (2分)

(2)在0~4s內(nèi),a點(diǎn)電勢(shì)最低,且為負(fù)值,

6ec8aac122bd4f6e     

φa=-U2=4E1/5=-1.6 V                             (2分)

在4~6s內(nèi),a點(diǎn)電勢(shì)最高,且為正值,

6ec8aac122bd4f6e     

φa=U2' =4E2/5= 6.4 V                            (2分)

16. 解:(1)圖略                                    (3分)

(2)設(shè)輸電線(xiàn)的電流I,則根據(jù)P=6ec8aac122bd4f6e線(xiàn)解得I=20A. (1分)

升壓變壓器次級(jí)電壓6ec8aac122bd4f6eV

升壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)比6ec8aac122bd4f6e       (2分)

降壓變壓器初級(jí)電壓6ec8aac122bd4f6e線(xiàn)=5000-20×10=4800V

降壓變壓器原副線(xiàn)圈匝數(shù)化6ec8aac122bd4f6e       (2分)

(3)6ec8aac122bd4f6e                     (2分)

n=900盞                                     (1分)

17.解:(1)由E=BLv,                               (1分)

I=E/R,                                (1分)

F=BIL,                              (1分)

F-F=ma,                            (1分)

聯(lián)立解得:6ec8aac122bd4f6e                (1分)

(2)當(dāng)a=0時(shí)速度最大,故6ec8aac122bd4f6e        (3分)

撤去F后,導(dǎo)體棒的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為熱量6ec8aac122bd4f6e (2分)

18.解析:

(1)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和ab邊剛出磁場(chǎng)時(shí),由牛頓第二定律可得

6ec8aac122bd4f6e,              (3分)

解得6ec8aac122bd4f6e                      (1分)                    

(2)設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框的速度大小為6ec8aac122bd4f6e,考察從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛出磁場(chǎng)的過(guò)程,由動(dòng)能定理可得

6ec8aac122bd4f6e               (3分)

解得6ec8aac122bd4f6e          (1分)                

(3)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,由能量守恒可得

6ec8aac122bd4f6e                 (3分)

解得6ec8aac122bd4f6e          (1分)            

19.解答:

(1)當(dāng)ab以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):

E=BLv                                 (1分)

回路abNM產(chǎn)生的感應(yīng)電流為:6ec8aac122bd4f6e      (1分)                    

則ab兩端的電壓(AB兩板間電勢(shì)差)6ec8aac122bd4f6e    (2分)

對(duì)帶電粒子:要使粒子在A(yíng)B板間作勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力和電場(chǎng)力平衡,有6ec8aac122bd4f6e                    (2分)                       

洛侖茲力提供向心力,6ec8aac122bd4f6e          (2分)                

聯(lián)立以上五式解得:6ec8aac122bd4f6e.   (1分)              

(2)對(duì)于導(dǎo)體棒,做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力F等于安培力大小.

即:6ec8aac122bd4f6e                  (3分)

 

 


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