精品解析:重庆市2025-2026学年高二年级下学期物理质量检测试卷
2026-05-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.81 MB |
| 发布时间 | 2026-05-15 |
| 更新时间 | 2026-05-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57879578.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年高二年级下学期物理质量检测
(满分:100分,时间:75 min)
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动,能产生交变电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该图中当线圈匀速转动时,穿过线圈的磁通量总为零不变,则不会产生感应电流,故A错误;
B.该图中当线圈匀速转动时,穿过线圈的磁通量不断变化,则会产生交变电流,故B正确;
C.该图中当线圈匀速运动时,穿过线圈的磁通量不变,则不会产生感应电流,故C错误;
D.该图中当线圈做匀速直线运动出离磁场时,线圈的后边的边切割磁感线,则会产生不变的感应电流,不是交变电流,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,在xOy平面内,矩形线框的底边长为L且与x轴重合,中轴线与y轴重合。线框绕垂直于x轴的转轴(例如图中的MN轴)匀速转动。匀强磁场区域足够大。在保持转速不变的情况下,线框内产生的感应电流的最大值与转轴所处位置x的关系图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设矩形线框的宽度为,角速度为,当转轴位置在时,左侧边产生的最大感应电动势为
右侧边产生的最大感应电动势为
两边产生的感应电流方向相反,总最大感应电动势大小为
设线圈的总电阻为,则线圈中的最大电流为
同理当转轴位置在时,总最大感应电动势大小也为
线圈中的最大电流为
当转轴在范围内产生的最大感应电动势为
线圈中的最大电流为
综上所述可知,转轴在任何位置线圈中的最大电流均不变。
故选A。
3. 如图甲所示为某自行车的车灯发电机,其结构见图乙所示。绕有线圈的“口”形铁芯开口处装有磁铁(图示时刻通过铁芯横截面的磁通量大小为、铁芯不漏磁),车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动,摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起(与车轮角速度相等)转动,从而使铁芯中磁通量发生变化,线圈两端c、d作为发电机输出端,通过导线与标有“”的灯泡L相连,当车轮匀速转动时,发电机输出电压视为正弦交流电,该发电机供电线圈匝数为,假设灯泡阻值不变,摩擦轮与轮胎间不打滑。则( )
A. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中,通过L的电流方向由到
B. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中,L中的电流逐渐变小
C. 若灯泡L正常发光,车轮转动的角速度为
D. 若灯泡L正常发光,车轮转动的角速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意,在磁铁从图示位置匀速转过的过程中,穿过线圈的磁通量向上减小,由楞次定律可知,通过的电流方向由到,故A错误。
B.开始阶段,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小,转动后,磁通量减小,磁通量的变化率增大,当转过时,穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大,可知转动过程中中的电流逐渐增大,故B错误。
CD.若灯泡正常发光,灯泡电压有效值为12V,电压最大值为,根据
可得角速度,故C正确,D错误。
故选C。
4. 如图所示,有一“凸”形单匝金属线框,边长为,边长为,边和边到的距离均为。虚线右侧存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,线框绕虚线以角速度匀速转动,则理想电压表的示数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】cd边切割磁感线时,最大电动势
其中,解得
边切割磁感线时,最大电动势
电压表V所测电压为有效电压,满足
解得
故选B。
5. 如图为交变电流的两种引出方式,图甲采用两滑环引出电流,图乙则采用换向器实现电流的导出,两装置其它部分完全一样。发电机矩形线框匝数为,面积为,线框所在磁场可视为匀强磁场,磁感应强度为,线框从图示位置开始以角速度绕轴转动,图中电阻阻值均为,不计其它电阻,电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是( )
A. 图示位置电动势为
B. 甲图电流表读数是乙图电表的2倍
C. 甲图中线框转动一圈,通过电阻的电荷量为0
D. 乙图中线框转动一圈,通过电阻的电荷量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示位置是中性面,磁通量最大,磁通量变化率最小,电动势为零,故A错误;
B.电流表测得的是交变电流的有效值,乙图中通过换向器后,电流方向不变,但跟甲图中的电流热效应相同,所以两电流表读数相等,故B错误;
C.根据,,
联立解得
甲图中线框转动一圈,磁通量的变化量为零,故通过电阻的电荷量为0,故C正确;
D.由于采用换向器实现电流的导出,由乙图可知线框转动一圈,通过电阻R的电流方向不发生变化。当线框转动半圈时磁通量的变化量为
根据,,
联立解得通过电阻R的电荷量为
则线框转动一圈,通过电阻R的电荷量为,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,电阻为R的L形导线框置于磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直即折角不变,各边长均为L。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针(俯视)匀速转动,be与磁场方向垂直。t=0时,abef与磁场方向平行,则( )
A. 线框中感应电动势的表达式为
B. 线框中感应电流i随时间t的变化关系是
C. 时刻线框中感应电动势为0
D. t=0到过程中,感应电动势平均值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.经过时间t,线框磁通量为
线框中感应电动势的表达式为,故A错误;
B.线框中感应电流i随时间t的变化关系是,故B错误;
C.时刻,,故C错误;
D.t=0,;,
感应电动势平均值大小为,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角坐标系,在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直桌面向下、向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为1.0T,磁场边界线的方程为。在水平桌面上静置一个长为1m、宽为0.5m的矩形单匝导线框abcd,其电阻,ab、dc边与x轴平行,在拉力F的作用下,线框从图示位置开始沿x轴正方向以大小为2m/s的速度匀速穿过整个磁场区域,下列说法正确的是( )
A. 0~0.25s内,线框中的感应电流方向为a→b→c→d→a
B. bc边到达时,线框中的感应电流最大
C. 线框穿过整个磁场的过程中,拉力F的最大值为4N
D. 线框穿过整个磁场的过程中,线框中电流的有效值为1A
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据右手定则可知,0~0.25s内,线框中的感应电流方向为a→d→c→b→a,故A错误;
BC.当bc边到达时,ad边和bc边都切割磁感线,产生的感应电动势最大,线框中的感应电流最大,此时回路中的电流
线框受到的安培力最大,由于线框匀速运动,因此拉力最大,根据平衡条件有
故BC错误;
D.进一步分析可知,0~0.25s内回路中电流的峰值为1A,0.25s~0.5s内回路中电流的峰值为2A,0.5s~0.75s内回路中电流的峰值为1A,根据焦耳定律有
解得
故D正确。
故选D。
8. 如图所示,将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状,导线两端通过两个小金属环a、b与长直金属杆连接,在外力F作用下,正弦形金属导线可以在杆上无摩擦滑动,金属杆的电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部、底部到杆的距离都是d。在导线右侧有一有界匀强磁场区域,磁场的左右边界与金属杆垂直,磁场的宽度为L,磁感应强度为B。若导线在外力F作用下沿杆以恒定的速度v向右运动,在运动过程中导线所在平面始终与磁场垂直。则在导线穿过磁场的过程中( )
A. 导线上有电流流过的时间为
B. 导线上的电流最大值为
C. 外力F做的功为
D. 导线上的电流的瞬时值表达式为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.正弦形金属导线穿过磁场的过程都有电流,则有电流的时间为,故A错误;
B.切割磁场的有效长度最大值为2d时,感应电流最大,则有感应电动势的最大值
最大电流为,故B正确;
CD.正弦形金属导线穿过磁场的过程,在0~L的距离上产生的电流大小的变化规律与离开时在2L~3L的距离上产生的电流大小的变化规律相同,所以
则导线从开始向右运动到L的过程中
则电流的瞬时值
则此过程中电动势的最大值为
有效值为
导线从L向右运动到2L的过程中
则电流的瞬时值
则此过程中电动势的最大值为
有效值为
导线从2L向右运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同,在整个过程中产生的内能为,故C正确,D错误。
故选BC。
二、多选题(每题6分,共18分)
9. “南鲲”号是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置,被称为“海上超级充电宝”,其原理如图所示,海浪冲击浪板带动线框以恒定角速度连续转动,从而将海浪的动能和势能转化成电能储存起来。若某时刻线框正好转到图中所示位置,下列说法正确的是( )
A. 该时刻线框中的电流最大
B. 该时刻通过线框磁通量的变化率为零
C. 从图中所示位置再转过90°的过程中,电流方向发生改变
D. 从图中所示位置再转过180°的过程中,磁通量的变化量不为零
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.该时刻线框平面与磁感线垂直,此时磁通量最大,但磁通量变化率为零,感应电动势最小,线框中的电流最小,A错误,B正确;
C.从图中所示位置再转过90°的过程中,磁通量一直减小,则电流方向不改变,C错误;
D.从图中所示位置再转过180°的过程中,磁通量的变化量,不为零,D正确。
故选BD。
10. 图甲是利用风力发电对灯泡(电阻恒定)供电的简易装置原理图,图乙中曲线是该发电装置在不同的恒定风速下,流过灯泡的电流随时间变化的关系,下列说法正确的有( )
A. 曲线对应电流的有效值为
B. 曲线对应电流的最大值为
C. 时,曲线对应的回路线圈处于中性面
D. 时,曲线对应的回路灯泡瞬时电压为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A.曲线对应电流的有效值为A,故A错误;
B.由图可知,曲线对应电流的最大值为,故B正确;
C.时,曲线对应的回路线圈电流瞬时值最大,此时不在中性面,故C错误;
D.由图可知,时,曲线对应的回路灯泡瞬时电流为零,则瞬时电压为0,故D正确;
故选BD。
11. 如图所示,在水平面内,固定着间距为的足够长光滑金属导轨。在区域存在两个大小均为、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场,磁场边界满足,质量为、边长为的正方形金属框静置在导轨上,四条边的电阻均为位于处。在沿轴的外力作用下金属框沿轴正方向以速度做匀速直线运动,当到达时撤去外力。导轨电阻不计,则下列说法正确的是( )
A. 运动到过程中外力的方向先向右后向左
B. 运动到过程中感应电动势的最大值为
C. 运动到的过程中通过金属框横截面的电荷量为
D. 整个过程中外力对金属框所做的功
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当运动到之前,金属框边切割磁感线,框中产生逆时针的感应电流,由左手定则,边受到向左的安培力,框匀速运动,由平衡条件可知,外力向右;由运动到过程,框中和都在垂直切磁感线且同向叠加,框中产生顺时针的感应电流,由左手定则和边均受到向左的安培力,外力仍然向右,故该过程中外力一直向右,A错误。
B.运动到时,金属框中和都在垂直切磁感线且同向叠加,此时框中感应电动势最大
正确;
C.在至区间运动过程中,只有边在切割,感应电动势的瞬时表达式
由表达式可知,产生正弦交流电,等效于面积为的线圈在匀强磁场中做匀速圆周运动,转动角速度
由感应电动势最大值
解得
至区间相当于绕圈由中性面转动角度,磁通量变化量
金属框与导轨接触的两条边短路,故框中总电阻为,故感应电动势的平均值
感应电流的平均值
流过金属框横截面的电荷量
至区间,磁通量变化大小与至区间相同,故流过金属框横截面的电荷量大小也相等。故运动到的过程中,流过金属框横截面的电荷量为,C正确;
D.在至区间运动过程中,产生正弦交流电,感应电动势最大值为
则有效值
回路中产生的焦耳热
在至区间运动过程中,两边切割,感应电动势的瞬时表达式
同理,回路中产生的焦耳热
在至区间运动过程中,边切割磁感线,产生感应电流与在至区间运动过程中相同,故回路中产生的焦耳热与此区间也相同。由功能关系可知,外力对金属框所做的功
D错误。
故选BC。
三、非选择题(共42分)
12. 如图甲所示,矩形线圈匝数N=100匝、总电阻R=10Ω,ab边长为20cm,ad边长为20cm,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.5T,线圈绕轴从图示位置开始匀速转动,角速度,(取3)试求:
(1)穿过线圈的磁通量最大值;
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em;
(3)线圈1min内产生的热量Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
穿过线圈的磁通量最大值
【小问2详解】
线圈产生的感应电动势最大值
【小问3详解】
交流电动势的有效值
线圈1min内产生的热量
13. 如图为某交流发电机简化示意图,长度为4m、间距为2m的两平行金属电极固定在同一水平面内,两电极之间的区域Ⅰ和区域Ⅱ有竖直方向的磁场,磁感应强度大小均为、方向相反,区域Ⅰ边界是边长为2m的正方形,区域Ⅱ边界是长为2m、宽为1m的矩形。绝缘传送带从两电极之间以速度2m/s匀速通过,传送带上每隔4m固定一根垂直运动方向、长度为2m的导体棒,导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。已知每根导体棒的电阻为,,。求:
(1)图示位置时导体棒上产生的感应电动势大小;
(2)该装置产生的感应电动势有效值;
(3)从第一根导体棒进入磁场开始计时,1min内产生的热量。
【答案】(1)4V (2)
(3)200J
【解析】
【小问1详解】
图示位置时导体棒切割区域Ⅱ磁场
产生感应电动势
解得
【小问2详解】
导体棒切割区域Ⅰ磁场时,
产生的感应电动势
导体棒在磁场区域Ⅰ和磁场区域Ⅱ运动时间
设电动势有效值为,由有效值定义可知
解得
【小问3详解】
根据串并联电路
总电流的有效值
的有效电流
由焦耳定律,1min内的发热
(或用的有效电压,
)
14. 某探究小组设计了两种电磁驱动装置。图1利用直流电源给线框供电,接通电源后正方形导线框在磁极间的辐向磁场中,从静止开始绕中心轴线发生转动。图2为三个线圈连接到三相电源上,电流形成的磁场可等效为角速度的旋转辐向磁场,稳定后解锁正方形导线框,导线框由静止开始转动。图3为不同视角的上述两种驱动装置的截面图,分别为图1的正视图和图2的俯视图。已知导线框的边长为l,电阻为两边的质量均为m,所处位置的磁感应强度大小均为B,磁场方向始终与转动方向垂直,转动中两边受到的阻力均为(k为比例系数,v为线速度),其余两边质量和所受阻力不计。电源的电动势为E,内阻不计,
(1)在两种驱动装置中,若图1、2导线框的转动方向一致,则旋转辐向磁场的转动方向是顺时针还是逆时针;
(2)在图2装置中,若,则导线框转动的最大角速度;
(3)在图1装置中,若导线框经过时间t恰好达到最大角速度,则在该过程中边转过的弧长S。
【答案】(1)顺时针 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
图1装置,导线框顺时针转动,图2装置若导线框也顺时针转动,由楞次定律,旋转辐向磁场的转动方向也为顺时针。
【小问2详解】
当金属线框达到稳定时,线框两边切割磁感线的相对速度大小为
根据法拉第电磁感应定律可得此时的感应电动势为
则此时的感应电流为
金属线框两边所受的安培力均为
又有两边所受的安培力均与阻力平衡
又阻力
当时
解得导线框转动的最大角速度
【小问3详解】
转动稳定后达到最大角速度,两边所受的安培力均与阻力平衡
又
根据法拉第电磁感应定律可得此时的感应电动势为
则此时的感应电流为
两边所受的安培力
则
解得
设安培力的冲量为,由动量定理
又
综合解得
代入,得
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2025-2026学年高二年级下学期物理质量检测
(满分:100分,时间:75 min)
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动,能产生交变电流的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,在xOy平面内,矩形线框的底边长为L且与x轴重合,中轴线与y轴重合。线框绕垂直于x轴的转轴(例如图中的MN轴)匀速转动。匀强磁场区域足够大。在保持转速不变的情况下,线框内产生的感应电流的最大值与转轴所处位置x的关系图像为( )
A. B.
C. D.
3. 如图甲所示为某自行车的车灯发电机,其结构见图乙所示。绕有线圈的“口”形铁芯开口处装有磁铁(图示时刻通过铁芯横截面的磁通量大小为、铁芯不漏磁),车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动,摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起(与车轮角速度相等)转动,从而使铁芯中磁通量发生变化,线圈两端c、d作为发电机输出端,通过导线与标有“”的灯泡L相连,当车轮匀速转动时,发电机输出电压视为正弦交流电,该发电机供电线圈匝数为,假设灯泡阻值不变,摩擦轮与轮胎间不打滑。则( )
A. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中,通过L的电流方向由到
B. 在磁铁从图示位置匀速转过的过程中,L中的电流逐渐变小
C. 若灯泡L正常发光,车轮转动的角速度为
D. 若灯泡L正常发光,车轮转动的角速度为
4. 如图所示,有一“凸”形单匝金属线框,边长为,边长为,边和边到的距离均为。虚线右侧存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,线框绕虚线以角速度匀速转动,则理想电压表的示数为( )
A. B. C. D.
5. 如图为交变电流的两种引出方式,图甲采用两滑环引出电流,图乙则采用换向器实现电流的导出,两装置其它部分完全一样。发电机矩形线框匝数为,面积为,线框所在磁场可视为匀强磁场,磁感应强度为,线框从图示位置开始以角速度绕轴转动,图中电阻阻值均为,不计其它电阻,电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是( )
A. 图示位置电动势为
B. 甲图电流表读数是乙图电表的2倍
C. 甲图中线框转动一圈,通过电阻的电荷量为0
D. 乙图中线框转动一圈,通过电阻的电荷量为
6. 如图所示,电阻为R的L形导线框置于磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直即折角不变,各边长均为L。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针(俯视)匀速转动,be与磁场方向垂直。t=0时,abef与磁场方向平行,则( )
A. 线框中感应电动势的表达式为
B. 线框中感应电流i随时间t的变化关系是
C. 时刻线框中感应电动势为0
D. t=0到过程中,感应电动势平均值为
7. 如图所示,在光滑绝缘水平桌面上建立一个直角坐标系,在坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直桌面向下、向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为1.0T,磁场边界线的方程为。在水平桌面上静置一个长为1m、宽为0.5m的矩形单匝导线框abcd,其电阻,ab、dc边与x轴平行,在拉力F的作用下,线框从图示位置开始沿x轴正方向以大小为2m/s的速度匀速穿过整个磁场区域,下列说法正确的是( )
A. 0~0.25s内,线框中的感应电流方向为a→b→c→d→a
B. bc边到达时,线框中的感应电流最大
C. 线框穿过整个磁场的过程中,拉力F的最大值为4N
D. 线框穿过整个磁场的过程中,线框中电流的有效值为1A
8. 如图所示,将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状,导线两端通过两个小金属环a、b与长直金属杆连接,在外力F作用下,正弦形金属导线可以在杆上无摩擦滑动,金属杆的电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部、底部到杆的距离都是d。在导线右侧有一有界匀强磁场区域,磁场的左右边界与金属杆垂直,磁场的宽度为L,磁感应强度为B。若导线在外力F作用下沿杆以恒定的速度v向右运动,在运动过程中导线所在平面始终与磁场垂直。则在导线穿过磁场的过程中( )
A. 导线上有电流流过的时间为
B. 导线上的电流最大值为
C. 外力F做的功为
D. 导线上的电流的瞬时值表达式为
二、多选题(每题6分,共18分)
9. “南鲲”号是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置,被称为“海上超级充电宝”,其原理如图所示,海浪冲击浪板带动线框以恒定角速度连续转动,从而将海浪的动能和势能转化成电能储存起来。若某时刻线框正好转到图中所示位置,下列说法正确的是( )
A. 该时刻线框中的电流最大
B. 该时刻通过线框磁通量的变化率为零
C. 从图中所示位置再转过90°的过程中,电流方向发生改变
D. 从图中所示位置再转过180°的过程中,磁通量的变化量不为零
10. 图甲是利用风力发电对灯泡(电阻恒定)供电的简易装置原理图,图乙中曲线是该发电装置在不同的恒定风速下,流过灯泡的电流随时间变化的关系,下列说法正确的有( )
A. 曲线对应电流的有效值为
B. 曲线对应电流的最大值为
C. 时,曲线对应的回路线圈处于中性面
D. 时,曲线对应的回路灯泡瞬时电压为零
11. 如图所示,在水平面内,固定着间距为的足够长光滑金属导轨。在区域存在两个大小均为、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场,磁场边界满足,质量为、边长为的正方形金属框静置在导轨上,四条边的电阻均为位于处。在沿轴的外力作用下金属框沿轴正方向以速度做匀速直线运动,当到达时撤去外力。导轨电阻不计,则下列说法正确的是( )
A. 运动到过程中外力的方向先向右后向左
B. 运动到过程中感应电动势的最大值为
C. 运动到的过程中通过金属框横截面的电荷量为
D. 整个过程中外力对金属框所做的功
三、非选择题(共42分)
12. 如图甲所示,矩形线圈匝数N=100匝、总电阻R=10Ω,ab边长为20cm,ad边长为20cm,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.5T,线圈绕轴从图示位置开始匀速转动,角速度,(取3)试求:
(1)穿过线圈的磁通量最大值;
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em;
(3)线圈1min内产生的热量Q。
13. 如图为某交流发电机简化示意图,长度为4m、间距为2m的两平行金属电极固定在同一水平面内,两电极之间的区域Ⅰ和区域Ⅱ有竖直方向的磁场,磁感应强度大小均为、方向相反,区域Ⅰ边界是边长为2m的正方形,区域Ⅱ边界是长为2m、宽为1m的矩形。绝缘传送带从两电极之间以速度2m/s匀速通过,传送带上每隔4m固定一根垂直运动方向、长度为2m的导体棒,导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。已知每根导体棒的电阻为,,。求:
(1)图示位置时导体棒上产生的感应电动势大小;
(2)该装置产生的感应电动势有效值;
(3)从第一根导体棒进入磁场开始计时,1min内产生的热量。
14. 某探究小组设计了两种电磁驱动装置。图1利用直流电源给线框供电,接通电源后正方形导线框在磁极间的辐向磁场中,从静止开始绕中心轴线发生转动。图2为三个线圈连接到三相电源上,电流形成的磁场可等效为角速度的旋转辐向磁场,稳定后解锁正方形导线框,导线框由静止开始转动。图3为不同视角的上述两种驱动装置的截面图,分别为图1的正视图和图2的俯视图。已知导线框的边长为l,电阻为两边的质量均为m,所处位置的磁感应强度大小均为B,磁场方向始终与转动方向垂直,转动中两边受到的阻力均为(k为比例系数,v为线速度),其余两边质量和所受阻力不计。电源的电动势为E,内阻不计,
(1)在两种驱动装置中,若图1、2导线框的转动方向一致,则旋转辐向磁场的转动方向是顺时针还是逆时针;
(2)在图2装置中,若,则导线框转动的最大角速度;
(3)在图1装置中,若导线框经过时间t恰好达到最大角速度,则在该过程中边转过的弧长S。
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