如圖所示,是磁流體發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)易模型圖,其發(fā)電通道是一個(gè)長(zhǎng)方體空腔,長(zhǎng)、高、寬分別為l=1m、a=0.5m、b=0.8m,前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體,上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極,整個(gè)發(fā)電通道處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=1.5T,方向垂直紙面向里。等離子體以不變的速率v=2m/s水平向右進(jìn)入發(fā)電通道內(nèi),發(fā)電機(jī)的等效內(nèi)阻為r=0.3Ω,忽略等離子體的重力、相互作用力。磁流體發(fā)電機(jī)兩個(gè)電極通過(guò)開(kāi)關(guān)與傾角θ=30o間距d=1m的光滑金屬導(dǎo)軌MO、NO′相連,一根質(zhì)量m1=0.2kg長(zhǎng)度d=1m阻值R1=0.3Ω的金屬導(dǎo)體棒cd垂直放置在光滑的金屬導(dǎo)軌MO、NO′上,金屬導(dǎo)軌的末端圓滑連接著光滑絕緣的水平軌道OP、O′Q(足夠長(zhǎng)),efgh是質(zhì)量m2=0.3kg、電阻R2=0.6Ω、各邊長(zhǎng)度均為d=1m的“U”形金屬框,eh剛好和金屬導(dǎo)軌末端OO′接觸良好,開(kāi)始處于鎖定狀態(tài)。傾斜軌道處于垂直于斜面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平軌道間存在豎直向下的磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),磁感應(yīng)強(qiáng)度分布規(guī)律為B2=0.3xT(x>0,沿OP方向建立x軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn))。已知開(kāi)關(guān)閉合后,金屬棒cd恰能靜止在導(dǎo)軌上。求
(1)磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)大小E;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小;
(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后,cd棒在導(dǎo)軌MO、NO′上達(dá)到的穩(wěn)定速度v1;
(4)在第(3)問(wèn)中,cd棒到達(dá)OO′時(shí)“U”形金屬框被解鎖,棒與金屬框碰撞并粘連在一起,則金屬框最終靜止在何處?
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;電磁感應(yīng)過(guò)程中的能量類(lèi)問(wèn)題.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:109引用:1難度:0.3
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1.圖甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類(lèi)歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——圓盤(pán)發(fā)電機(jī).圖乙為其示意圖,銅盤(pán)安裝在水平的銅軸上,磁感線垂直穿過(guò)銅盤(pán);兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤(pán)邊緣接觸,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤(pán),電阻R就有電流通過(guò).則下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/18 20:30:2組卷:53引用:2難度:0.6 -
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,其中的T為海浪上下浮動(dòng)的周期.現(xiàn)使線圈與阻值為R的電阻形成回路,則該發(fā)電裝置在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的電能為( )v=v0sin2πTt發(fā)布:2024/12/20 16:0:2組卷:336引用:4難度:0.3 -
3.如圖所示運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體,其產(chǎn)生的感生電勢(shì)的方向,下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:1引用:0難度:0.5
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