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有一匝数n=200匝的矩形线圈abcd放在磁场中,线圈回路的总电阻R=5Ω.线圈平面垂直于磁感线方向.穿过线圈的磁通量φ随时间变化的规律如图所示,求:
(1)线圈中产生的感应电动势;
(2)线圈中产生的感应电流;
(3)30×0.01s内线圈中产生的热量.
(1)由图读出
△?
△t
=
15×10-4
0.3
=5×10-3Wb/s
法拉第电磁感应定律:E=n
△?
△t
=200×5×10-3=1V;
(2)根据闭合电路欧姆定律,则有感应电流为:I=
E
R
=
1
5
=0.2A.
(3)Q=I2Rt=0.22×5×0.3=0.06J
答:(1)线圈中产生的感应电动势1V;
(2)线圈中产生的感应电流0.2A;
(3)30×0.01s内线圈中产生的热量0.06J.
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

两个不可形变的正方形导体框a、b连成如图甲所示的回路,并固定在竖直平面(纸面)内,导体框a内固定一小圆环c,a与c在同一竖直面内,圆环c中通人如图乙所示的电流(规定电流逆时针方向为正),导体框b的MN边处在垂直纸面向外的匀强磁场中,则匀强磁场对MN边的安培力(  )
A.0-1s内,方向向下
B.1-3s内,方向向下
C.3-5s内,先逐渐减小后逐渐增大
D.第4s末,大小为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图甲所示,用裸导体做成U形框架abcd、ad与bc相距L=0.2m,其平面与水平面成θ=30°角.质量为m=1kg的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的总电阻为R=1Ω.整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示(设图甲中B的方向为正方向).t=0时,B0=10T、导体棒PQ与cd距离x0=0.5m.若PQ始终静止,关于PQ与框架间的摩擦力大小在0~t1=0.2s时间内的变化情况,g取10m/s2,下面判断正确的是(  )
A.一直增大B.一直减小
C.先减小后增大D.先增大后减小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求:
(1)线圈的感应电动势大小;
(2)细绳拉力最大时,导体棒受到的安培力大小;
(3)从t=0开始直到细线会被拉断的时间.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图相距为L的两光滑平行导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的右端接有电阻R(轨道电阻不计),斜面处在一匀强磁场B中,磁场方向垂直于斜面向上,质量为m,电阻为2R的金属棒ab放在导轨上,与导轨接触良好,由静止释放,下滑距离S后速度最大,则(  )
A.下滑过程电阻R消耗的最大功率为
m2g2Sin2θ
B2L2
R
B.下滑过程电阻R消耗的最大功率为
3m2g2Sin2θ
B2L2
R
C.下滑过程安培力做功
9m3g2Sin2θ
2B4L4
R2
D.下滑过程安培力做功mgS?sinθ-
9m3g2Sin2θ
2B4L4
R2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

一个N匝圆形闭合线圈,放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感应强度方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是(  )
A.每匝线圈的面积不变,将线圈匝数增加一倍
B.线圈的匝数不变,将每匝线圈的面积增加一倍
C.线圈的匝数不变,将线圈半径增加一倍
D.适当改变线圈的取向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,边长为O.5m和O.4m的矩形线圈在上B=0.1T的匀强磁场中从水平方向转到竖直方向,若B与水平方向间的夹角为30°,线圈电阻为0.01Ω,则此过程中通过线圈的电荷量为(  )
A.1CB.2CC.(
3
+1)C
D.(
3
-1)C

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,线圈匝数n=100匝,面积S=50cm2,线圈总电阻r=10Ω,外电路总电阻R=40Ω,沿轴向匀强磁场的磁感应强度由B=0.4T在0.1s内均匀减小为零再反向增为B′=0.1T,则磁通量的变化率为______Wb/s,感应电流大小为______A,线圈的输出功率为______W.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

决定电路中感应电动势的大小的是穿过这一电路的(  )
A.磁通量B.磁通量的变化量
C.磁通量的变化率D.以上说法都不对

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