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兩點磁感應強度BP、BQ的大?。築P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)生感應電動勢,給外電路的負載電阻供電。產(chǎn)生感應電流方向需用 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:48引用:1難度:0.4
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1.如圖所示,固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導軌,垂直于導軌放置的兩根金屬棒MN和PQ長度也為l、電阻均為R,兩棒與導軌始終接觸良好。MN兩端通過開關S與電阻為R的單匝金屬線圈相連,線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場,磁通量變化率為常量k。圖中虛線右側(cè)有垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B.PQ的質(zhì)量為m,金屬導軌足夠長、電阻忽略不計。
(1)閉合S,若使PQ保持靜止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;
(2)斷開S,PQ在上述恒力作用下,由靜止開始到速度大小為v的加速過程中流過PQ的電荷量為q,求該過程安培力做的功W。發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:3150引用:16難度:0.5 -
2.如圖所示,足夠長的U形光滑金屬導軌平面與水平面呈θ角,其中MN與PQ平行且間距為L,導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直,導軌電阻不計.金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑,并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好,ab棒在MN與PQ之間部分的電阻為R,當ab棒沿導軌下滑的距離為x時,棒的速度大小為v.則在這一過程中( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:78引用:3難度:0.7 -
3.2022年6月,我國首艘完全自主設計建造的航母“福建艦”下水亮相,除了引人注目的電磁彈射系統(tǒng)外,電磁阻攔索也是航母的“核心戰(zhàn)斗力”之一,其原理是利用電磁感應產(chǎn)生的阻力快速安全地降低艦載機著艦的速度。如圖所示為電磁阻攔系統(tǒng)的簡化原理:艦載機著艦時關閉動力系統(tǒng),通過絕緣阻攔索拉住軌道上的一根金屬棒ab,金屬棒ab瞬間與艦載機共速并與之一起在磁場中減速滑行至停下。已知艦載機質(zhì)量為M,金屬棒質(zhì)量為m,接入導軌間電阻為r,兩者以共同速度為v0進入磁場。軌道端點MP間電阻為R,不計其它電阻。平行導軌MN與PQ間距L,軌道間有豎直方向的勻強磁場,磁感應強度為B。除安培力外艦載機系統(tǒng)所受其它阻力均不計。求:
(1)艦載機和金屬棒一起運動的最大加速度a;
(2)艦載機減速過程中金屬棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱Qab;
(3)艦載機減速過程通過的位移x的大小。發(fā)布:2024/12/29 23:0:1組卷:212引用:4難度:0.4