如圖甲所示，在周期性變化的勻強磁場區(qū)域內(nèi)有一垂直于磁場的矩形金屬線圈，其長為0.4m、其寬為0.5m，電阻為R=0.2Ω，當磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律變化時，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．求：
（1）前兩秒內(nèi)線圈中感應(yīng)電動勢的大�。�
（2）在丙圖中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的i-t圖象（以逆時針方向為正）；
（3）線框3s內(nèi)發(fā)的熱．
（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律知：E=
△B?S
△t
=
2-0
2
×0.4×0.5V=0.2V，
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，前2秒內(nèi)，感應(yīng)電流大小為：I1=
E
R
=
0.2
0.2
A=1A；
2-3S內(nèi)，感應(yīng)電流大小為：I2′=
E′
R
=
2
1
×0.4×0.5×
1
0.2
A=2A；
根據(jù)楞次定律得：0-2S內(nèi)，方向逆時針，為正；
2-3S內(nèi)，方向順時針，為負；
故感應(yīng)電流隨時間變化的圖象如圖所示
（3）根據(jù)電流的熱效應(yīng)知：I
21
R?2+I
22
R?1=I2R?3
解得：I=
2
A；
根據(jù)焦耳定律可知，線框3s內(nèi)發(fā)的熱為：Q=I2Rt=
2
2×0.2×3=0.12J；
答：（1）前兩秒內(nèi)線圈中感應(yīng)電動勢的大小0.2v；
（2）如圖；

（3）線框3s內(nèi)發(fā)的熱0.12J．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，用長度La：Lb=2：1的同種導(dǎo)線做成圓環(huán)a、b，并在A、C處相連，當均勻變化的磁場垂直穿過a環(huán)時，環(huán)內(nèi)電流為I1，A、C間電壓為U1；若同樣磁場穿過b環(huán)，環(huán)內(nèi)電流為I2，A、C間電壓為U2，則（　　）
A．I1：I2=4：1B．I1：I2=2：1C．U1：U2=2：1D．U1：U2=4：1

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時（　　）
A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流
B．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢大于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢
C．線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是a→b→c→d
D．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊的電動勢大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊的電動勢

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一個10匝的線圈放在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，線圈的面積為20cm2，當t=0時，B1=0.02T，經(jīng)過0.2s后，磁場變?yōu)锽2=0.2T，磁場方向保持不變，求線圈中的感應(yīng)電動勢．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌之間的距離為L=0.6m，兩導(dǎo)軌所在平面與水平面之間的夾角為θ=37°，電阻R的阻值為1Ω（其余電阻不計），一質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒橫放在導(dǎo)軌上，整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=0.5T，方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，已知導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，今由靜止釋放導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑s=3m，開始做勻速直線運動．已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，求：?
（1）導(dǎo)體棒勻速運動的速度；?
（2）導(dǎo)體棒下滑s的過程中產(chǎn)生的電能．（立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

高頻焊接是一種常用的焊接方法，圖1是焊接的原理示意圖．將半徑為r=10cm的待焊接的環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件所在平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示，t=0時刻磁場方向垂直線圈所在平面向外．工件非焊接部分單位長度上的電阻R0=1.0×10-3Ω?m-1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍，焊接的縫寬非常小，不計溫度變化對電阻的影響．

（1）求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的大小，在圖3中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的i-t圖象（以逆時針方向電流為正）；
1000
6
3
=2.449
（2）求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的有效值；
（3）求t=0.30s內(nèi)電流通過焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖把一個面積為S，總電阻為R的矩形金屬環(huán)放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，當把環(huán)翻轉(zhuǎn)180°的過程中，流過金屬環(huán)某一橫截面的電量是______．

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如下圖所示，在x≤0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的方向垂直于xy平面（紙面）向里．具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合．令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻速運動，則線框中的感應(yīng)電流（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的變化圖線I-t圖可能是下圖中的（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，平行導(dǎo)軌豎直放置，上端用導(dǎo)線相連，中間跨接的金屬棒與導(dǎo)軌組成閉合回路。水平虛線L1、L2之間存在垂直導(dǎo)軌所在平面向里的磁場，磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律是

B2=B02 (1+ky），其中B0和k 為已知量，y 為磁場中任一位置到Ll的距離．金屬棒從L2 處以某一速度向上運動進人磁場,經(jīng)過L1時其速度為剛進人磁場時速度的一半，返回時正好勻速穿過磁場．已知金屬棒在導(dǎo)軌上滑動時所受的摩擦力和重力之比為5 :13 ，重力加速度為g ，導(dǎo)軌上單位長度的阻值是恒定的，其余的電阻不計．求：
( 1 ) Ll 到導(dǎo)軌上端的距離
( 2 ）金屬棒向上運動進人磁場的初速度與向下運動進人磁場的速度之比．
( 3 ）金屬棒向上剛進人磁場的加速度的大�。�

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