如图所示,一个粗细均匀的圆形合金框架,直径为d,电阻为R。匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直框面向里,长为d,电阻为 的均匀金属棒AB与合金框架接触良好,AB与MO垂直且AB中点与M点相交。现用外力使棒以恒定速度v,沿垂直于半径OM的方向从M滑向圆心O,当金属棒滑过时( )
A. CD两端的电压为Bdv
B. AB段左侧与右侧合金框架的电功率之比为2:1
C. CD棒中的电流为
D. AB棒所受的安培力为
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如图所示,一个粗细均匀的圆形合金框架,直径为d,电阻为R。匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直框面向里,长为d,电阻为 的均匀金属棒AB与合金框架接触良好,AB与MO垂直且AB中点与M点相交。现用外力使棒以恒定速度v,沿垂直于半径OM的方向从M滑向圆心O,当金属棒滑过时( )
A. CD两端的电压为Bdv
B. AB段左侧与右侧合金框架的电功率之比为2:1
C. CD棒中的电流为
D. AB棒所受的安培力为
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如图所示,直径为d的合金材料圆环粗细均匀,直径PQ左右两侧村在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反,圆环的电阻为R。一根长度为d、电阻也为R的金属棒MN绕着圆心O以角速度沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属板MN与圆环始终接触良好,则下列说法正确的是
A. 金属棒MN两端电压的有效值为
B. 金属棒MN中电流的有效值为
C. 金属棒MN的电功率为
D. 金属棒MN旋转一周的过程中,电路中产生的热量为
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如图所示,一个半径为r、粗细均匀、阻值为R的圆形导线框,竖直放置在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。现有一根质量为m、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点由静止释放,棒在下落过程中始终与线框保持良好接触。已知下落距离为时棒的速度大小为v1,下落到圆心O时棒的速度大小为v2,忽略摩擦及空气阻力,下列说法正确的是
A. 导体棒下落距离为时,棒中感应电流的方向向右
B. 导体棒下落距离为时,棒的加速度的大小为
C. 导体棒下落到圆心时,圆形导线框的发热功率为
D. 导体棒从开始下落到经过圆心的过程中,圆形导线框产生的热量为
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如图所示,在半径为a的圆形区域内充满磁感应强度大小为的均匀磁场,其方向垂直于纸面向里.在圆形区域平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.2a的刚性等边三角形框架,其中心位于圆形区域的圆心.边上点(DS=L/2)处有一发射带电粒子源,发射粒子的方向皆在图示平面内且垂直于边,发射粒子的电量皆为(>0),质量皆为,但速度有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架的碰撞均无机械能损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试问:(1)若发射的粒子速度垂直于边向上,这些粒子中回到点所用的最短时间是多少?(2)若发射的粒子速度垂直于边向下,带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点?这些粒子中,回到点所用的最短时间是多少?(不计粒子的重力和粒子间的相互作用)
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如图所示,一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路,不计圆形金属线圈及导线的电阻。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场Bt,电阻R两端并联一对平行金属板M、N,两板间距为d,N板右侧xOy坐标系(坐标原点O在N板的下端)的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OA和y轴的夹角∠AOy=45°,AOx区域为无场区。在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),经过N板的小孔,从点Q(0,L)垂直y轴进入第一象限,经OA上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第一象限。求:
(1)平行金属板M、N获得的电压U;
(2)粒子到达Q点时的速度大小;
(3)yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B;
(4)粒子从P点射出至到达x轴的时间。
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