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如图乙所示,一个电阻r=1Ω,匝数为100匝的正方形,线圈的边长为L=0.1m线圈与阻值R=3Ω的电阻连接成闭合回路.线圈所在正方形区域内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图甲所示,不计导线的电阻.求t=0至t=0.1s时间内.
(1)通过电阻R上的电流方向和大小.
(2)通过电阻R上产生的热量.
分析:线圈平面垂直处于匀强磁场中,当磁感应强度随着时间均匀变化时,线圈中的磁通量发生变化,从而导致出现感应电动势,产生感应电流.由楞次定律可确定感应电流方向,由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小.
解答:解:(1)由楞次定律知该电流由M向N通过R  
由法拉第电磁感应定律得感应电动势为E=n
△φ
△t

△Φ=△B?L2     ②
由闭合电路的欧姆定律I=
E
R+r

从图象可知:
△B
△t
=2T/s

联立以上几式解得:通过R的电流大小为I=0.5 A
(2)由焦耳定律得在0.1s时间内R产生的热量Q=I2Rt=0.075J
答:(1)通过电阻R上的电流方向由M向N,大小0.5 A.
(2)通过电阻R上产生的热量0.075J.
点评:考查楞次定律来判定感应电流方向,由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小.当然本题还可求出电路的电流大小,及电阻消耗的功率.同时磁通量变化的线圈相当于电源.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?安徽)如图甲所示,一个电阻为R,面积为S的矩形导线框abcd,水平旋转在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成45°角,o、o′分别是ab和cd边的中点.现将线框右半边obco′绕oo′逆时针90°到图乙所示位置.在这一过程中,导线中通过的电荷量是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为20Ω的电阻,测量步骤如下:
A、调节指针定位螺丝,使电表指针停在
电流、电压公共
电流、电压公共
的“0”刻线(填“电阻”或“电流、电压公共”).
B、将选择开关旋转到“Ω”挡的
×1
×1
位置.(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”)
C、将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节
欧姆调零旋钮
欧姆调零旋钮
,使电表指针对准
电阻
电阻
的“0”刻线(填“电阻”或“电流”).
D、将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为
19
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Ω.
E、测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”或“交流电压最高档”位置.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)如图甲所示为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为200Ω的待测电阻,具体测量步骤如下:
①调节
 
,使电表指针停在表盘左侧的零刻度线处.
②将选择开关旋转到“Ω”档的
 
位置.(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”)
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,将两表笔短接,调节
 
,使电表指针指向表盘右侧的零刻度线处.
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为
 
Ω.
⑤测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置.精英家教网
(2)某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动.
实验步骤如下:
a.安装好实验器材,将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上.精英家教网
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每2个打点间隔取一个计数点,如图乙中0、1、2…8点所示.
c.用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值,分别记作x0、x1、x2…x8
d.分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3…7时小车的瞬时速度v1、v2、v3…v7
e.以v为纵坐标、t为横坐标,标出v与对应时间t的坐标点,画出v-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值,其中x5未测定,请你根据图乙将这个测量值填入表1中.
表1:
符  号 x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8
刻度数值/cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49 14.19 18.27 22.03
②表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值,计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度,请你根据表1中x5和x7计算出v6的值,并填入表2中.
表2:
符  号 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7
速度数值/(m?s-1 0.34 0.47 0.59 0.72 0.84 0.98
③该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点,请你在图中标出v6对应的坐标点,并画出v-t图线.
④根据v-t图线可计算出小车的加速度a=
 
m/s2.(保留两位有效数字)
⑤为验证上述结果,该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T,并做了以下的计算:a1=
(x2-x1)-(x1-x0)
T2
a2=
(x4-x3)-(x3-x2)
T2
a3=
(x6-x5)-(x5-x4)
T2
a4=
(x8-x7)-(x7-x6)
T2

求出其平均值a′=
a1+a2+a3+a4
4
.你认为a和a′哪个更准确,请说明理由.
 

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年广东省汕头市高二(下)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图乙所示,一个电阻r=1Ω,匝数为100匝的正方形,线圈的边长为L=0.1m线圈与阻值R=3Ω的电阻连接成闭合回路.线圈所在正方形区域内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图甲所示,不计导线的电阻.求t=0至t=0.1s时间内.
(1)通过电阻R上的电流方向和大小.
(2)通过电阻R上产生的热量.

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