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精英家教网如图所示,一矩形线圈abcd置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场左侧,bc边恰在磁场边缘,磁场宽度等于线框ab边长,ab=0.5m,bc=0.3m,线框总电阻为0.3Ω.当用0.6N的力水平向右拉线框时,线框恰能以8m/s的速度匀速向右移动.则线框穿过磁场的全过程中,外力对线框做的功为
 
J,线框中产生的电能为
 
J.
分析:由E=BLv可以求出感应电动势;由欧姆定律可以求出感应电流.线框匀速穿过磁场时,外力对线框做的功等于线框中产生的焦耳热,由焦耳定律求解.
解答:解:线框穿过磁场的过程中,产生的感应电动势为 E=BLbcv=0.5×0.3×8V=1.2V
感应电流为 I=
E
R
=
1.2
0.3
a=4A
线框全部通过磁场的时间为 t=
2Lab
v
=
2×0.5
8
s=0.125s
则线框中产生的电能为 Q=I2Rt=42×0.3×0.125J=0.6A.
由于线框匀速穿过磁场,外力对线框做的功等于线框中产生的焦耳热,则得:外力对线框做的功为 W=Q=0.6J
故答案为:0.6;0.6
点评:解决本题的关键掌握感应电动势公式和焦耳定律,知道线框匀速时,外力对线框做的功等于线框中产生的焦耳热.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.线圈匝数 n=50,电阻r=0.1Ω,长 L 1=0.4m,宽L2=0.1m,角速度ω=100rad/s,磁场的磁感强度B=0.2T.线圈两端外接电阻 R=9.9Ω的用电器.求
( l )线圈中产生的最大感应电动势; 
( 2 )线圈从图示位置转过 90°的过程中,通过线圈截面的电量?
( 3 )用电器 R 上消耗的电功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.线圈长L1=0.50m,宽L2=0.40m,匝数N=20匝,线圈总电阻r=0.10n.磁场的磁感强度B=0.10T.线圈绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度转动.线圈两端外接一个R=9.9n的电阻和一块内阻不计的交流电流表.则线圈中产生的感应电动势的最大值为
20V
20V
;电流表的读数为
1.4A
1.4A
(保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO’轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈匝数n=40匝,ab边长l1=0.5m,bc边长l2=0.4m,线圈总电阻r=1Ω.线圈转动的角速度ω=100rad/s,磁场的磁感应强度B=0.2T.线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表.
求:(1)从图示位置开始计时,闭合电路中电流随时间变化的函数表达式;
(2)电流表的示数;
(3)电阻R上消耗的电功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.已知线圈匝数n=400,电阻r=0.1Ω,长L1=0.05m,宽L2=0.04m,角速度=l00rad/s,磁场的磁感应强度B=0.25T.线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计),求:
(1)线圈中产生的最大感应电动势.
(2)电流表A的读数.
(3)用电器上消耗的电功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.线圈匝数为n,电阻为r,长为l1,宽为l2,角速度为ω.磁场的磁感应强度为B.线圈两端外接电阻为R的用电器,和一个理想交流电流表.求:
(1)线圈中产生的最大感应电动势Em
(2)电流表的读数I.

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