电磁感应C

电磁感应C编号：97120515、如左图所示，有一内阻和损耗均不计的直流发电机，其定子的磁场恒定。先把它的转子线圈与一个电阻相连，再在电枢转轴上缠绕足够长的轻绳，绳下端悬挂一质量为m的重物，此重物最后会以v1的速率匀速下落。现将一电动势为ε、内阻不计的电源按右图接入电路，使发电机起电动机作用，则原重物最后会匀速上升，试求这个上升的速率v2。16、右图中，灯泡电阻为15Ω，自感线圈的直流电阻为10Ω，电源电动势为4.0V、内阻为2.0Ω。试求：（1）K闭合稳定后，灯泡的电流；（2）K断开瞬间灯泡的电流方向及亮度变化情况。17、右图中，L=0.4H，R=1.8Ω，电源电动势ε=4.4V、内阻r=0.2Ω。当接通开关K时，电流强度在0.1s内平均变化0.5A。试求这段时间内电流的平均值。18、图示为一个以O为原点的空间直角坐标系，z轴竖直向下，一根长50cm的质量不计的细金属丝上端悬于O点，下端吊小球P做圆锥摆运动。金属丝与z轴夹角37°，俯视逆时针旋转。若整个空间分布着+x方向的匀强磁场，且B=0.2T，重力加速度g取10m/s2。试问：（1）P运动至何处时，金属丝两端电势相等？（2）P运动至何处时，P端电势比O端高？（3）电势差UPO的最大值是多少？19、如图所示，水平面内两平行金属导轨相距20cm，其间有竖直方向的B=0.5T的匀强磁场，导轨上置有两根导体金属棒ab和cd，cd的中点被一与导轨平行的细线牵引，线的另一端绕过定滑轮悬挂砝码A，已知质量mab=mcd=mA=0.01kg，棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω，导轨光滑、电阻不计。起初系统处于静止且绳子已被拉直。今将A释放，历时t=6s后发现A的加速度达一稳定值，求6s末A的速度（重力加速度g取10m/s2）。20、m、n为两根很长的、相距0.20m的水平金属导轨，且电阻不计。导轨左边接“6V，6W”的灯泡，电源电动势ε=6.0V、内阻不计，电阻R1=1.0Ω。导轨中间放置电阻为2.0Ω的导体棒。B=3.6T的匀强磁场充满整个导轨空间，方向如图。试求：（1）K合上瞬间，灯泡的功率；（2）灯泡最后的稳定功率和导体棒的最后稳定速度。《电磁感应C》提示与答案15、提示：能量关系Gv1=21IRI2ε=22IR+Gv2动力学关系NBI1S=MG=NBI2S答案：εmgRv1－v1。16、解略。答案：（1）0.2A；（2）向下，比原来更亮一下后“逐渐”熄灭。17、说明：RL暂态函数i=R（1－tLRe），原则上可寻求题设过程在图象的哪一段，但中学途径不能求I之精确解。答案：约1.2A。18、提示：不计金属丝上的感应电流，锥摆会是匀速的。且gtgθ=ω2lsinθ，解得ω=5rad/s。然后Um=BSω答案：（1）yOz平面；（2）x＞0；（3）0.06V。19、提示：设cd棒受安培力F（方向必向左），则acd=aA=m2Fmg。要aA定，F必定，即要求（vcd－vab）定，可得aab=acd=aA=3g。同时解得vcd－vab=6m/s另据动量定理mgt=2mvcd+mvab答案：22m/s。20、提示：求εab（稳定值）时，用戴维南定理更佳。答案：（1）2.16W；（2）4.41W，7.14m/s。