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一个10匝、面积为0.1m2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面垂直,开始时磁感应强度为0.1T,之后经过0.05s磁感应强度均匀增加到0.5T.在此过程中
(1)穿过线圈的磁通量的变化量是多少?
(2)磁通量的平均变化率是多少?
(3)线圈中的感应电动势的大小是多少?
(1)磁通量的变化量是由磁场的变化引起的,所以穿过线圈的磁通量的变化量是:
△φ=△BS=(0.5-0.1)×0.1Wb=0.04Wb
(2)磁通量的平均变化率:
△φ
△t
=
0.04
0.05
Wb/s=0.8Wb/s
(3)根据法拉第电磁感应定律得,
感应电动势 E=n
△φ
△t
=10×0.8V=8V
答:(1)穿过线圈的磁通量的变化量是0.04Wb.(2)磁通量的平均变化率是0.8Wb/s.(3)线圈中的感应电动势的大小是8V.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,间距L=1m的足够长的光滑平行金属导轨与水平面成30°角放置,导轨电阻不计,导轨上端连有R=0.8Ω的电阻,磁感应强度为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上,t=0时刻有一质量m=1kg,电阻r=0.2Ω的金属棒,以v0=10m/s的初速度从导轨上某一位置PP'开始沿导轨向上滑行,金属棒垂直导轨且与导轨接触良好,与此同时对金属棒施加一个沿斜面向上且垂直于金属棒的外力F,使金属棒做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动,则:
(1)t=2s时,外力F的大小?
(2)若已知金属棒运动从开始运动到最高点的过程中,电阻R上产生的热量为100J,求此过程中外力F做的功?
(3)到最高点后,撤去外力F,经过足够长时间后,最终电阻R上消耗的热功率是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,电阻r=0.1Ω的导体棒ab沿光滑的导线框向右做匀速运动,线框左端接有电阻R=0.4Ω,线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框所在平面,导体棒ab的长度L=0.4m,运动速度v=5.0m/s.线框的电阻不计.
(1)电源的电动势(即产生的感应电动势)为多少?电路abcd中的电流为多少?
(2)求导体ab所受的安培力的大小,并判断其方向.
(3)外力做功的功率是多少?
(4)电源的功率为多少?电源内部消耗的功率是多少?外部电阻R消耗的功率是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在如甲、乙、丙三图中,除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电,丙图中的直流电源电动势为E,除电阻R外,导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长.今给导体棒ab一个向右的相同初速度v0,以下说法正确的是(  )
A.在导体棒刚开始运动时,甲、乙、丙三种情况中通过电阻R的电流相同
B.三种情形下导体棒ab最终都将静止
C.最终只有乙中导体棒ab静止,甲、丙中导体棒ab都将作匀速直线运动
D.在导体棒ab运动的全部过程中,三个电阻R产生的热量大小是Q甲>Q乙>Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,AB、CD是两根足够长的光滑固定平行金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度未知,在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻,一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab,(金属棒的阻值也为R)从静止开始沿导轨下滑,已知金属棒下滑过程中的最大速度为vm(导轨电阻不计).
(1)求该匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若金属棒从静止开始下滑到金属棒达最大速度时金属棒沿斜面下滑的距离是d,求该过程中金属导轨与金属棒所形成的回路产生的热量Q.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示的实验中,在一个足够大的磁铁的磁场中,如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1,两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2,则(  )
A.当v1=v2,且方向相同时,可以产生感应电流
B.当v1=v2,且方向相反时,可以产生感应电流
C.当v1≠v2时,方向相同或相反都可以产生感应电流
D.若v2=0,v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ,且θ<90°,可以产生感应电流

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

两根平行金属导轨固定倾斜放置,与水平面夹角为370,相距d=0.5m,a、b间接一个电阻R,R=1.5Ω.在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.05kg的金属棒,bc长L=1m,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.金属棒与导轨接触点间电阻r=0.5Ω,金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑,如图1所示.在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场,磁场随时间的变化关系如图2所示.重力加速度g=10m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)0~1.0s内回路中产生的感应电动势大小.
(2)t=0时刻,金属棒所受的安培力大小.
(3)在磁场变化的全过程中,若金属棒始终没有离开木桩而上升,则图2中t0的最大值.
(4)通过计算在图3中画出0~t0max内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图象.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内,电阻为R、质量为m、长为l的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上,并与导轨垂直.在水平光滑导轨间有与水平面成θ、并垂直于ab的匀强磁场;倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场,磁感应强度均为B.倾斜导轨与水平面夹角也为θ,杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为μ.ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动,当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度.(θ=30、μ=、最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)此时杆cd中的电流大小;
(2)杆ab的最大速度;
(3)若此过程中流过杆ab的电量为q,则cd产生的焦耳热Q为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状,它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通,在外力F作用下,正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动.杆的电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形项部或底部到杆距离都是
L
2
.在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为2L,磁感应强度为B.现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动,在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直.t=0时刻导线从O点进入磁场,直到全部穿过磁场,外力F所做功为(  )
A.
B2L2v2
R
B.
B2L3v
2R
C.
B2L3v
4R
D.
B2L2v2
4R

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