[题目]高频焊接是一种常用的焊接方法.其焊接的原理如图所示.将半径为10 cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的1 000匝线圈中.然后在线圈中通以高频的交变电流.线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场.磁场的磁感应强度B的变化率为10π T/s.焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍.工件非焊接部分每单位长度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】高频焊接是一种常用的焊接方法，其焊接的原理如图所示。将半径为10 cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的1 000匝线圈中，然后在线圈中通以高频的交变电流，线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的磁感应强度B的变化率为10π T/s。焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍。工件非焊接部分每单位长度上的电阻为R0＝10－2π Ω·m－1，焊接的缝宽非常小。则焊接过程中焊接处产生的热功率为________。（计算中可取π2＝10，不计温度变化对电阻的影响，结果保留一位有效数字）

【答案】1 W

【解析】金属工件中产生的感应电动势E由法拉第电磁感应定律计算：E＝＝πr2＝ V

金属工件的电阻R＝2πr·R0＋99×2πr·R0＝2 Ω

金属元件中的电流I＝＝ A

所以焊接处的热功率

P＝I2×99×2πr·R0＝1 W

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（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些 ? _________________

（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个（）

A．避免小车在运动过程中发生抖动

B．可使打点计时器在纸带上打出的点清晰

C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：______________________________。

（4）他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的（）

A．在接通电源的同时释放了小车

B．小车释放时离打点计时器太近

C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D．钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力

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