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如图所示,在磁感应强度为\(B\)的匀强磁场中有一个面积为\(S\)的单匝矩形线框绕垂直于磁感线的对称轴\(OO′\)以角速度\(ω\)匀速转动\(.\)线框的总电阻为\(R\)。
\((1)\)穿过线框平面磁通量的变化率何时最大?最大值为多少?
\((2)\)当线框由图示位置转过\(60^{\circ}\)的过程中,平均感应电动势为多大?通过线圈电荷量\(q\)?
\((3)\)线框由图示位置转到\(60^{\circ}\)的过程中,克服安培力做的功?
如图(甲)所示,电流传感器(相当于一只理想的电流表〕能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I -t图像。电阻不计的足够长光滑金属轨道宽L=1.0m,与水平面的夹角θ=370。轨道上端连接阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN与轨道等宽,其电阻r=0.50Ω、质量m= 0.02kg。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,杆在整个运动过程中与轨道垂直,此后计算机屏幕上显示出如图(乙)所示的I-t图像。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37读=0.8,试求:
(1)t=1.2s时电阻R的热功率;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)t=1.2s时金属杆的速度大小和加速度大小。
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