当前位置: 高中物理 / 综合题
  • 1. (2020高二下·北京期末) 如图所示,两个金属轮 ,可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O1、O2转动,O1、O2相互平行,水平放置。每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成, 轮的每根辐条长为 、每根的电阻为 轮的每根辐条长为 、每根的电阻为 ,连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。半径为 的木质绝缘圆盘D与 同轴且粘在一起。一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点,绳在D上绕足够匝数后,悬挂一质量为m的重物P。当P下落时,通过细绳带动D和 轴转动。转动过程中, 保持接触,无相对滑动;两轮与各自细轴之间保持良好的电接触;两细轴通过导线与一阻值为 的电阻相连。除R和 两轮中辐条的电阻外,其它所有金属的电阻都不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与转轴平行。现将P释放,最终P将匀速下落(题中 可视为已知量)。问:

    1. (1) P匀速下落时, 轮和 轮各自的转动方向如何?(顺时针或者逆时针)两者角速度的大小之比 是多少?
    2. (2) 点与 轮的边缘相比,谁的电势高? 点与 轮的边缘相比,谁的电势高?
    3. (3) 图中如果左边的轮子以角速度 旋转,则一根辐条上产生的电动势有多大?(提示:单根辐条可以用它转动过程中扫过磁通量的变化率来计算)
    4. (4) 图中如果左边的轮子以角速度 旋转,电阻R中的电流多大?(提示:若电源电动势为E、内阻为r,如果有n个这样的电源并联,则等效电源的电动势为任意一个的电动势E,等效电阻为 。)
    5. (5) 本系统中,最终P将匀速下落时的速度是多大?

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