如图所示,竖直面内有一圆形小线圈,与绝缘均匀带正电圆环同心放置。带电圆环的带电量为Q,绕圆心作圆周运动,其角速度ω随时间t的变化关系如图乙所示(图中ω0、t1、t2为已知量)。线圈通过绝缘导线连接两根竖直的间距为l的光滑平行金属长导轨,两导轨间的矩形区域内存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁场的上下边界间距为h,磁感应强度大小恒为B。“工”字形构架由绝缘杆固连间距为H(H>h)的水平金属棒AB、CD组成,并与导轨紧密接触。初始时锁定“工”字形构架,使AB棒位于磁场内的上边沿,t1时刻解除锁定,t2时刻开始运动。已知“工”字形构架的质量为m,AB棒和CD棒离开磁场下边沿时的速度大小均为v,金属棒AB、CD和圆形线圈的电阻均为R,其余电阻不计,不考虑线圈的自感。求:
(1)0-t1时间内,带电圆环的等效电流;
(2)t1-t2时间内,圆形线圈磁通量变化率的大小,并判断带电圆环圆周运动方向(顺时针还是逆时针方向?);
(3)从0时刻到CD棒离开磁场的全过程AB棒上产生的焦耳热。
高三物理解答题困难题
如图所示,竖直面内有一圆形小线圈,与绝缘均匀带正电圆环同心放置。带电圆环的带电量为Q,绕圆心作圆周运动,其角速度ω随时间t的变化关系如图乙所示(图中ω0、t1、t2为已知量)。线圈通过绝缘导线连接两根竖直的间距为l的光滑平行金属长导轨,两导轨间的矩形区域内存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁场的上下边界间距为h,磁感应强度大小恒为B。“工”字形构架由绝缘杆固连间距为H(H>h)的水平金属棒AB、CD组成,并与导轨紧密接触。初始时锁定“工”字形构架,使AB棒位于磁场内的上边沿,t1时刻解除锁定,t2时刻开始运动。已知“工”字形构架的质量为m,AB棒和CD棒离开磁场下边沿时的速度大小均为v,金属棒AB、CD和圆形线圈的电阻均为R,其余电阻不计,不考虑线圈的自感。求:
(1)0-t1时间内,带电圆环的等效电流;
(2)t1-t2时间内,圆形线圈磁通量变化率的大小,并判断带电圆环圆周运动方向(顺时针还是逆时针方向?);
(3)从0时刻到CD棒离开磁场的全过程AB棒上产生的焦耳热。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,竖直面内有一圆形小线圈,与绝缘均匀带正电圆环共面同心放置。带电圆环的带电量为Q,绕圆心做圆周运动,其角速度ω随时间t变化的关系图象如图乙所示(图中ω0、t1、t2均为已知量)。线圈通过绝缘导线连接两根竖直的、间距为l的光滑平行金属长导轨,两导轨间的矩形区域内存在垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁场上、下边界的间距为h,磁感应强度大小恒为B.“工”字形构架由长度为H(H>h)的绝缘杆和水平金属棒AB、CD组成,金属棒与导轨紧密接触。初始时锁定“工”字形构架,使金属棒AB位于磁场内的上边沿,t1时刻解除锁定,t2时刻开始运动。已知“工”字形构架的质量为m,金属棒AB和金属棒CD的长度均为l,金属棒AB和金属棒CD离开磁场下边沿时的速度大小均为v,金属棒AB、CD和圆形线圈的电阻均为R,其余电阻不计,不考虑线圈的自感,重力加速度为g。
(1)0~t1时间内,求带电圆环的等效电流
(2)t1~t2时间内,求圆形线圈内磁通量变化率的大小
(3)求从0时刻到金属棒CD离开磁场的全过程中金属棒及线圈产生的焦耳热。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带电绝缘环,A为导体环,当B绕轴心逆时针转动时角速度发生变化,A中产生逆时针方向的感应电流I.下列判断错误的是
(A)B可能带正电且转速减小
(B)B可能带负电且转速减小
(C)A可能具有收缩的趋势
(D)A可能具有扩展的趋势
高三物理选择题简单题查看答案及解析
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a
A. 顺时针加速旋转 B. 顺时针减速旋转
C. 逆时针加速旋转 D. 逆时针减速旋转
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a
(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转
(C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a在做( )
A.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转
C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析