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边长为L的正方形单匝线圈abcd,每条边的电阻均为R,以cd边为轴以角速度ω在磁感应强度为B的磁场中从图示位置匀速转动,cd两端接有一个阻值也为R的电阻。

求:
(1)线圈产生的感应电动势的表达式
(2)经过t秒,电阻上产生的焦耳热是多少?
(1)e = BL2ωsinωt(2)

试题分析:(1)e = BL2ωsinωt
(2)电动势有效值为 ,电路结构为外电阻R与cd并联再串上ad、bc,然后接电源ab。求得回路总电阻R= 7R/2,
干路电流为
R的电流为.

点评:本题考查了电磁感应定律中感应电动势、有效值以及电阻发热的计算方法。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场; 一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直; 虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框.在t=0时, 导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向开始进入磁场区域,直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.下列表示i-t关系的图示中,可能正确的是:

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上,静止地放置着一个匝数n=10匝的圆形线圈,其总电阻R=3.14 Ω、总质量m=0.4 kg、半径r=0.4 m.如果向下轻推一下此线圈,则它刚好可沿斜面匀速下滑.现在将线圈静止放在斜面上后.在线圈的水平直径以下的区域中,加上垂直斜面方向的,磁感应强度大小按如下图所示规律变化的磁场(提示:通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等)问:
(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I.
(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动,线圈中产生的热量Q.(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=3 m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势为1 V,在t=3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图乙所示,那么(   )
A.t=0时线框右侧的边两端M、N间电压为0.25 V
B.恒力F的大小为1.0 N
C.线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为2 m/s
D.线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为1 m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,由粗细均匀的电阻丝制成的边长为l的正方形线框abcd,其总电阻为R,现使线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中abcd两边始终保持与磁场边界平行。令线框的cd边刚好与磁场左边界重合时t=0,电流沿abcda流动的方向为正,u0=Blv。线框中ab两点间电势差uab随线框cd边的位移x变化的图象正确的是(      )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有一只粗细均匀、直径为d、电阻为r的光滑金属圆环水平放置在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,其俯视图如图所示.一根长为d、电阻为r/2的金属棒始终紧贴圆环以速度v匀速平动,当ab棒运动到圆环的直径位置时,说法正确的是
A.ab棒两端电压为B.ab棒中的电流为.
C.ab棒受安培力为D.外力对ab棒的功率为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,水平放置的U形金属导轨宽度为25cm,其电阻不计。阻值为2?的金属棒与导轨垂直放置。金属棒与导轨左端相距40cm。匀强磁场与水平面的夹角为30°斜向下,从t=0时刻起磁感应强度随时间的变化如图乙所示。已知在0~2s内金属棒始终处于静止状态。则下列说法中正确的是(  )
A.在t=0时,金属棒所受安培力为零
B.在t=1s时,金属棒所受安培力为零
C.在t=0与t=2s时,金属棒所受安培力大小相等
D.在t=0到t=2s时间内流过金属棒横截面积的电荷量为0.05C

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t发生如图乙所示变化时,下图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是(  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有一半径为R,电阻率为ρ,密度为d的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中,圆环的截面的半径为r(r<<R)。如图所示,当圆环在加速下落时某一时刻的速度为v,则
A.此时整个圆环的电动势
B.忽略电感的影响,此时圆环的电流
C.此时圆环的加速度
D.如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度

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