電動機和發(fā)電機:
(1)如圖1是直流電動機工作原理示意圖。馬蹄形永久磁鐵(未畫出)產(chǎn)生了如圖2所示的輻向磁場(類似自行車的輻條),電動機的轉(zhuǎn)子可簡化為矩形導線框abcd,換向器的兩個電刷分別連接直流電源的正負極。接通電源,線框的ad,bc邊受磁場力作用,整個線框就會繞著中心軸OO′不停地轉(zhuǎn)動,并將動力通過轉(zhuǎn)軸向外輸出。如圖3所示,經(jīng)過P、Q兩點的這根磁感線 一定一定是閉合線條(選填“可能”、“一定”或“一定不”);
(2)接上問,P、Q兩點磁感應(yīng)強度BP、BQ的大小:BP小于小于BQ(選填“相等”、“大于”、“小于”或“無法確定”),原因是 磁感線的疏密表示磁場強弱,P點處磁感線比Q點處稀疏磁感線的疏密表示磁場強弱,P點處磁感線比Q點處稀疏;
(3)其實,電流表、電壓表這類磁電式儀表的工作原理和上述電動機很相似,只是不需要不停轉(zhuǎn)動,可以用它來測量電流、電壓的大小。圖4中P是帶指針繞在鐵芯上可轉(zhuǎn)動的線框,A、B是兩個接線柱,如果指針向右偏轉(zhuǎn),電流從 AA接線柱流入電表。(選填“A”或“B”);
(4)如圖5是發(fā)電機的工作原理圖,其結(jié)構(gòu)和上面的電動機很相近,只是圖中的矩形線圈要靠外力使其轉(zhuǎn)動,矩形線圈的左右兩邊做切割磁感線運動,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,給外電路的負載電阻供電。產(chǎn)生感應(yīng)電流方向需用 楞次楞次定律判定(選填“韋伯”、“楞次”或“麥克斯韋”);
(5)發(fā)電機和電動機具有裝置上的類似性,源于它們機理上的類似性。直流發(fā)電機和直流電動機的工作原理更可以簡化為如圖6、7所示的情景。兩圖裝置均在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L,電阻不計。圖6中電阻為R的金屬導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好,導體棒ab受到水平向右的外力作用,以速度v1(v1平行于MN)向右做勻速運動。圖6軌道端點MP間接有阻值為r的電阻,求此外力F的大?。?br />(6)接上問,圖7軌道端點MP間接有直流電源,致使導體棒ab以水平向右的速度v2通過固定的光滑滑輪勻速提升重物,電路中的電流為I,求:在Δt時間內(nèi),圖6“發(fā)電機”產(chǎn)生的電能E電和圖7“電動機”輸出的機械能E機。
【答案】一定;小于;磁感線的疏密表示磁場強弱,P點處磁感線比Q點處稀疏;A;楞次
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:43引用:1難度:0.4
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1.如圖所示,電阻不計的光滑金屬導軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成,窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi),AB、CD等長且與EF、GH均相互平行,BE、GD等長、共線,且均與AB垂直,窄軌間距為
,寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導軌垂直且接觸良好,棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R。初始時b棒靜止于導軌EF段某位置,a棒從AB段某位置以初速度v0向右運動,且a棒距窄軌右端足夠遠,寬軌EF、GH足夠長。下列判斷正確的是( ?。?/h2>L2發(fā)布:2024/12/20 1:30:2組卷:335引用:3難度:0.3 -
2.如圖所示,兩水平虛線間存在垂直于紙面方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,邊長為h的正方形導體框由虛線1上方無初速度釋放,在釋放瞬間ab邊與虛線1平行且相距h。已知導體框的質(zhì)量為m,總電阻為r,重力加速度為g,cd邊與兩虛線重合時的速度大小均為v=
,忽略空氣阻力,導體框在運動過程中不會發(fā)生轉(zhuǎn)動,則( ?。?/h2>2gh2發(fā)布:2024/12/19 8:30:1組卷:346引用:2難度:0.4 -
3.某校物理學習興趣小組對英國偉大的物理學家法拉第幾十年如一日地研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的精神十分欽佩,在學習電磁感應(yīng)一章的內(nèi)容后,設(shè)計了如圖甲所示的簡單裝置來研究電磁感應(yīng)的相關(guān)知識,圖中光滑金屬導軌ab、ac成37°角固定放置在水平面上,在導軌上放置一根質(zhì)量為m的金屬桿,與導軌交于M、N兩點,且MN間的距離為L0,導軌和金屬桿是用同種材料制成的,單位長度的電阻均為R0。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B。在外力作用下,導體棒由MN處運動到虛線位置(導體棒和ac始終保持垂直),該過程中導體棒的速度的倒數(shù)隨位移變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,在這個運動過程中( )
發(fā)布:2024/12/20 12:0:2組卷:76引用:1難度:0.4
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