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在图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy13象限)内有匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小为B.半径为l,圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度wO点在图面内沿逆时针方向匀速转动,导线框回路电阻力R

(1)求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f

(2)在图乙中画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相应的时刻为t0)

答案:见详解
解析:

(1)在从图甲中位置开始(t0)转过60°的过程中,经Δt,转角ΔqwΔt,回路的磁通量为

ΔfΔqq l2B

由法拉第电磁感应定律,感应电动势为

E

因匀速转动,这就是最大的感应电动势,由欧姆定律可求得

I0wBl2  ①

前半圈和后半圈I(t)相同,故感应电流频率等于旋转频率的2倍,

f.  ②

(2)图线如图丙所示


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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,空间有Ⅰ区和Ⅲ区两个有理想边界的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向如图所示.两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域Ⅱ.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L(L>s)的正方形线框,每边的电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速运动,从Ⅰ区经过Ⅱ区完全进入Ⅲ区,线框ab边始终与磁场边界平行.求:
(1)当ab边在Ⅱ区运动时,dc边所受安培力的大小和方向;
(2)线框从完全在Ⅰ区开始到全部进入Ⅲ区的整个运动过程中产生的焦耳热;
(3)请在图乙的坐标图中画出,从ab边刚进入Ⅱ区,到cd边刚进入Ⅲ区的过程中,
d、a两点间的电势差Uda随时间t变化的图线.其中E0=BLv.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的1、3象限)内存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小为B.半径为l,圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕固定转轴O在纸面内沿逆时针方向匀速转动,导线框回路电阻为R.精英家教网
(1)求线框中感应电流的最大值I0及变化的周期.
(2)如果外力垂直作用在OP的中点,则外力的最大值为多少?在电流变化一个周期内,外力做的功是多少?
(3)在图乙中,画出线框在旋转一周的时间内感应电流I随时间t的变化的图象.(规定图甲中线框位置的相应时刻为t=0,线框中逆时针电流方向为正)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,K与虚线MN之间是加速电场,虚线MN与PQ之间是正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场与磁场的方向如图.MN、PQ与荧光屏三者互相平行.一带正电的粒子(不计重力)由静止开始经加速电场后从A点垂直方向进入正交电磁场区,沿水平直线打在荧光屏的O点.现撤除MN与PQ间的磁场,而将同样大小和方向的磁场充满PQ与荧光屏之间,如图乙所示.其他条件不变,带电粒子在离开偏转电场后进入匀强磁场,最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在竖直方向足够长,加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=
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Ed,式中的d是偏转电场的宽度.若题中只有偏转电场的宽度d为已知量,则
(1)画出乙图中带电粒子轨迹示意图;
(2)磁场的宽度L为多少?
(3)带电粒子在电场和磁场中在竖直方向的偏转距离分别是多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:

()1. 如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的1、3象限)内存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小为B。半径为l,圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕固定转轴O在纸面内沿逆时针方向匀速转动,导线框回路电阻为R。

(1)求线框中感应电流的最大值I0及变化的周期。

(2)如果外力垂直作用在OP的中点,则外力的最大值为多少?在电流变化一个周期内,外力做的功是多少?

(3)在图乙中,画出线框在旋转一周的时间内感应电流I随时间t的变化的图象。(规定图甲中线框位置的相应时刻为t=0,线框中逆时针电流方向为正)

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科目:高中物理 来源:专项题 题型:计算题

在图甲所示区域(图中直角坐标系xOy的I,Ⅲ象限)内有匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小为B,半径为l,圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图面内沿逆时针方向匀速转动,导线框回路电阻为R。
(1)求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f;
(2)在图乙中画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象。(规定与图甲中线框的位置相应的时刻为t=0)

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