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与磁感强度B=0.8T垂直的线圈面积为0.05m2,若这个线圈绕有50匝,此时磁通量有多大?线圈位置如果在0.2秒内转过90°,则此过程中产生的平均感应电动势多大?
分析:在匀强磁场中,线圈垂直于磁场时,磁通量公式Φ=BS;线圈位置转过90°的过程中产生的平均感应电动势由法拉第电磁感应定律求解.
解答:解:磁通量与线圈的匝数无关,则此时磁通量为:Φ1=BS=0.8×0.05Wb=0.04Wb.
线圈位置转过90°的过程中,磁通量的变化量大小为:△Φ=Φ1-0=0.04Wb.
产生的平均感应电动势为:
.
E
=n
△Φ
△t
=50×
0.04
0.2
V=10V
答:若这个线圈绕有50匝,此时磁通量有0.04Wb.线圈位置如果在0.2秒内转过90°,则此过程中产生的平均感应电动势是10V.
点评:解决本题时,要注意磁通量与线圈的匝数无关,法拉第电磁感应定律往往用来求平均感应电动势.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2003?上海)如图所示,OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中
粗线表法),R1=4Ω、R2=8Ω(导轨其它部分电阻不计).导轨OAC的形状满足方程y=2sin(
π3
x)
(单位:m).磁感强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面.一足够长的金属棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点,棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直,不计棒的电阻.求:
(1)外力F的最大值;
(2)金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率;
(3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系.

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科目:高中物理 来源: 题型:

图1  是一台发电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状.M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感强度B=0.50T
图2  是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M).矩形线框abcd可绕过ad、cb边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴oo′旋转,在旋转过程中,线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中.已知ab边长L1=20.0cm,ad边长L2=10.0cm  线框共有N=8匝导线.将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小.直流电的另一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的另一个输出端Q是它的负极.
图3  是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为x、y.

现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连,调节R,使CuSO4溶液中产生I=0.20A的电流.假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的,线圈转动的角速度ω=200rad/s,求
(1)每匝线圈中的感应电动势的大小.
(2)可变电阻R与A、B间电阻r之和.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2003?北京)图1是一台发电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极它们的表面呈半圆柱面形状.M是圆柱形铁芯,它与堵塞的柱面共轴.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感强度B=0.050T.
图2 是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M).矩形线圈abcd可绕过ab、cd边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴OO’旋转,在旋转过程中,线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中.已知ab边长l1=25.0cm,ad边长l2=10.0cm,线框共有N=8匝导线,旋转的角速度ω=250/s.将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小.直流电的一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的另一输出端Q是它的负极.
图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为x、y.
Ⅰ、现把直流电的正负极与两铜片的引端相连,调节R,使CuSO4溶液中产生I=0.21A的电流.假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的.
(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小.
(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和.
Ⅱ、(1)当以I=0.21A的电流电解60分钟后,测得铜片A的质量增加了0.25g,则图3装置中的x端应与直流电的
极相连,它是电解池的
极.
(2)电解后铜片B的质量
减小
减小
.(答增加、减少或不变)
(3)列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA.(已知电子电量e=1.60×10-19C)

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科目:高中物理 来源:上海 题型:问答题

如图所示,OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中
粗线表法),R1=4Ω、R2=8Ω(导轨其它部分电阻不计).导轨OAC的形状满足方程y=2sin(
π
3
x)
(单位:m).磁感强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面.一足够长的金属棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点,棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直,不计棒的电阻.求:
(1)外力F的最大值;
(2)金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率;
(3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系.
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科目:高中物理 来源:2003年上海市高考物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示,OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中
粗线表法),R1=4Ω、R2=8Ω(导轨其它部分电阻不计).导轨OAC的形状满足方程(单位:m).磁感强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面.一足够长的金属棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点,棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨垂直,不计棒的电阻.求:
(1)外力F的最大值;
(2)金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率;
(3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系.

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