(2)若勻強(qiáng)磁場的磁感應(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)力來源于電流與磁場間的相互作用。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（簡稱通道）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：沿x 軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場，使兩金屬板間的電壓U＝99.6v；海水沿y 軸方向流過通道。己知海水的電陽率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R0­＝0.3Ω,導(dǎo)體棒可貼著導(dǎo)軌無摩擦滑動(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)力來源于電流與磁場間的相互作用。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（簡稱通道）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；沿x軸正方向加勻強(qiáng)電場，使兩金屬板間的電壓U＝99.6V；海水沿y軸正方向流過通道。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/＝U－U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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1

2

3

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7

8

9

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=0.35×200×10-4=7.0×10-3Wb，       (2分)

Φ2= B2?S磁場=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)輸電線的電流I，則根據(jù)P損=6ec8aac122bd4f6e線解得I=20A. (1分)

升壓變壓器次級(jí)電壓6ec8aac122bd4f6eV

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

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

降壓變壓器原副線圈匝數(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安＝BIL，                              (1分)

F－F安＝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)入磁場時(shí)和ab邊剛出磁場時(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)入磁場時(shí)線框的速度大小為6ec8aac122bd4f6e，考察從cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛出磁場的過程，由動(dòng)能定理可得

6ec8aac122bd4f6e               （3分）

解得6ec8aac122bd4f6e          （1分）                

（3）線框進(jìn)入磁場的過程中，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AB板間作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力和電場力平衡，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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