【知识点解析】
1. **磁场和磁感线**:磁感线是用来描绘磁场分布的曲线,但磁场的强弱并不单纯由磁感线方向决定,而是由磁感线的密度来表示,磁感线越密,磁场越强。
2. **安培力**:安培力是磁场对通电导线的作用力,其方向既垂直于磁感应强度B,又垂直于导线中的电流I,由左手定则判断。如果电流方向和磁场方向平行,安培力为零。
3. **法拉第电磁感应定律**:线圈在磁场中,当磁通量发生变化时会产生感应电动势,其大小与磁通量的变化率成正比。题目中的线圈在磁感应强度随时间变化的磁场中,因此会存在感应电流。
4. **交流电流的功率计算**:不同形状的交流电流通过电热器时,其电功率与电流的有效值和电阻有关。根据题目中的方波和正弦波电流,需要分析它们的有效值,进而计算功率比。
5. **电磁感应现象**:闭合线圈在磁场中运动时,若磁通量发生变化,就会产生感应电流。题目中矩形线圈下落穿过磁场,dc边进入磁场时和穿出磁场时,感应电流方向由楞次定律确定,感应电流大小由法拉第电磁感应定律决定。
6. **回旋加速器**:回旋加速器利用电场加速和磁场偏转原理工作。粒子的加速周期与粒子的荷质比有关,而最大动能与粒子的电量和加速电压有关。氢核(氚核)和质子相比,荷质比相同,所以加速周期相同,但质子质量小,获得的最大动能更大。
7. **电磁流量计**:当导电流体通过磁场时,会形成电动势,导致电流流动。根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,可以计算出流量。题目中的流量计通过测量电流和流体电阻率来求解流量。
8. **磁通量变化与感应电流的关系**:闭合线框在变化的磁场中,感应电流i与磁通量的变化率有关,安培力F则与电流和磁场有关。分析B-t图和i-F图,需要理解磁通量正负与感应电流方向的关系,以及安培力的方向与电流的关系。
9. **电磁感应中的动力学问题**:金属棒在磁场中因电磁感应而产生反电动势,当外力或磁场力使其运动时,要考虑其运动状态和受力情况,如匀加速或匀减速运动。
10. **金属棒在磁场中的动态分析**:金属棒ab下滑时,通过电磁感应产生电动势并形成电流,由此产生安培力。棒的加速度、位移、焦耳热和最大安培力的计算需要考虑能量转化和动量守恒。
11. **含电感的电路分析**:在含电感的电路中,开关打开或关闭时,电流不会立即达到稳态,因为电感会阻碍电流的突变。开关S合上时,由于电感的阻碍,A和B的亮度会有先后。
以上是对试题涉及的物理知识点的详细解析,主要涵盖磁场、电磁感应、安培力、交流电、回旋加速器、电磁流量计以及电路分析等多个方面。这些内容都是高中物理的重要知识点,对于理解和解答此类问题至关重要。