高中物理日光灯镇流器的作用和原理试题

　　　

一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如下图所示的交变电动势图象,试根据图象求：

（1）线圈转动的角速度；
（2）电动势的有效值；
（3）t = 1.0×10⁻²s时，线圈平面和磁场方向的夹角。

如图所示,由10根长度都是L的金属杆连接成一个“目”字型的矩形金属框abcdefgh，放在纸面所在的平面内，有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟de杆平行，磁感应强度的大小是B,方向垂直于纸面向里,金属ah、bg、cf、de的电阻都为r,其他各杆的电阻不计,各杆端点间接触良好.现以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉,从de杆刚进入磁场瞬间开始计时,求:
(1)从开始计时到ah杆刚进入磁场的过程中,通过ah杆某一横截面总的电荷量q.
(2)从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中,金属框中电流所产生的总热量Q.

把长的导体棒置于磁感应强度的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示若导体棒中的电流，方向向左，则导体棒受到的安培力大小为多少？安培力的方向如何？

(1)若不给金属板充电，求粒子初速度v₀ 多大时，可以垂直打在金属板上？
(2)闭合开关S，让粒子仍以相同初速度v₀射入，而从两板间沿直线穿过，求电源电动势E多大？
(3)若将磁场撤掉，其他条件不变，让粒子仍以相同初速度v₀射入，要使粒子打在极板上，则极板至少多长？

(1)油滴的电性;
(2)油滴在P点得到的初速度大小;
(3) 油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值．

如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两条光滑的平行金属导轨，其电阻不计，间距为L，导轨平面与磁场方向垂直，ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒，棒cd用最大拉力为f的水平细线拉住，棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a向右做匀加速运动，求:
（1）细线被拉断前F随时间的变化规律。
（2）经多长时间细线将被拉断?

如图所示，金属棒ａ从高为ｈ处由静止沿光滑的弧形导轨下滑进入光滑导轨的水平部分，导轨的水干部分处于竖直向下的匀强磁场中。在水平部分原先静止有另一根金属棒b，已知m_a=2m，m_ｂ=m。整个水平导轨足够长，并处于广阔的匀强磁场中，假设金属棒ａ始终没跟金属棒b相碰，重力加速度为ｇ。求：

(1)金属棒ａ刚进入水平导轨时的速度；
(2)两棒的最终速度；   。
(3)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能。

. 如图所示，两根相距L=1.0m的光滑平行金属导轨水平固定放置，导轨距水平地面 H=0.8m，导轨的左端通过电键连接一电动势E=4.0V、内阻r=1.0Ω的电源，在距导轨上横跨一质量为m=0.5kg、有效电阻为R=1.0Ω的金属棒，整个装置处在磁感应强度为B=0.5T方向竖直向上的匀强磁场中。将电键接通后，金属棒在磁场力的作用下沿导轨向右滑动，最终滑离导轨．
求：⑴金属棒在滑动过程中的最大加速度及离开导轨后有可能达到的最大水平射程；
⑵若金属棒离开导轨后的实际水平射程仅为0.8m，则从闭合电键到金属棒离开导轨在金属棒上产生的焦耳热为多少？

电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图9所示。1982年澳大利亚制成了能把2.2kg的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹的速度约为2km/s）。若轨道宽为2m，长100m，通过的电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（轨道摩擦不计）

如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=0.2m，R是连接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图乙是棒的v-t图象，其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线图象的渐近线，小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W，此后保持功率不变。除R外，其余部分电阻均不计，g=10m/s²。试求：
（1）导体棒ab在0－12s内的加速度大小；
（2）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数m及电阻R的值；
（3）若t=17s时，导体棒ab达最大速度，从0－17s内共发生位移100m，试求12－17s内，R上产生的热量是多少。

如图所示，abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框， 位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的电阻不计．虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框a6边平行，磁场区域的宽度为2l，磁场磁感应强度为B，方向竖直向下．线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域．已知ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i₀，试在图的i—x坐标系上定性画出：从导线框刚进人磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线．

在图所示区域(图中直角坐标系Oxy的1、3象限)内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于图面向里，大小为B．半径为l，圆心角为60。的扇形导线框OPQ以角速度w绕。点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R．

(1)求线框中感应电流的最大值I。和交变感应电流的频率f；
(2)在图中画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象．(规定与图中线框的位置相应的时刻为t=0)