如圖甲所示,在一個正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度B隨時間變化的勻強磁場,磁場的方向與線圈平面垂直.金屬線圈所圍的面積S=200 cm2,匝數(shù)n=1 000,線圈電阻r=1.0 Ω.線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路,電阻的

阻值R =4.0 Ω.勻強磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的情況如 

圖乙所示,求:

(1) 在t=2.0 s時通過電阻R的感應(yīng)電流的大。

(2) 在t=5.0 s時刻,線圈端點a、b間的電壓;

 

【答案】

(1)(2)

【解析】

試題分析:(1) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,0~4.0 s時間內(nèi)線圈中磁通量均勻變化,產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流.t1=2.0 s時的感應(yīng)電動勢

                  (2分)

根據(jù)閉合電路歐姆定律,閉合回路中的感生電流

                              (2分)

解得 , (1分)       

由圖像可知,在4.0秒到6.0秒時間內(nèi),線圈的感應(yīng)電動勢

(2分)

根據(jù)閉合電路歐姆定律,5.0s時刻閉合回路中的感生電流

  解得  (2分)

           (2分)

考點:考查了法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

點評:本題是電磁感應(yīng)與電路知識簡單的綜合.當(dāng)穿過回路的磁通量均勻變化時,回路中產(chǎn)生恒定電流,

 

練習(xí)冊系列答案
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如圖甲所示,在同一豎直平面內(nèi)有兩正對著的相同半圓光滑軌道,它們相隔一定的距離,虛線沿豎直方向,一小球能在期間運動.今在最高點A與最低點B各放一個壓力傳感器,測試小球?qū)壍赖膲毫Γ⑼ㄟ^計算機顯示出來.當(dāng)兩半圓軌道間距變化時,測得A,B兩點壓力差△F與距離x的圖象如圖乙所示,g取10m/s2,不計空氣阻力,求:
(1)小球的質(zhì)量m是多少?
(2)半圓軌道的半徑R是多少?
(3)若小球在最低點B的速度為20m/s,為使小球能沿軌道運動,x的取值范圍為多少?

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足夠長的光滑平臺與l=20m長的水平傳送帶的上表面平齊,傳送帶始終以v=4m/s的恒定速度順時針轉(zhuǎn)動,它們之間的間隙能忽略,平臺A、B兩端靜止放置兩個大小不計的滑塊1和滑塊2,兩個滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2,質(zhì)量分別為m1=3kg,m2=2kg,現(xiàn)用一個沿傳送帶方向的水平拉力F作用在滑塊1上,拉力F隨時間的變化圖象如圖甲所示,在還未到達B端時撤去拉力,與滑塊2發(fā)生彈性正碰,求:
(l)t=5s撤去拉力時滑塊1獲得的速度;
(2)彈性正碰后滑塊1、2的速度;
(3)兩個滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的總熱量.

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精英家教網(wǎng)如圖甲所示,在空心三棱柱CDF以外足夠大的空間中,充滿著磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.三棱柱的軸線與磁場平行,截面邊長為L,三棱柱用絕緣薄板材料制成,其內(nèi)部有平行于CD側(cè)面的金屬板P、Q,兩金屬板間的距離為d,P板帶正電,Q板帶負電,Q板中心有一小孔,P板上與小孔正對的位置有一個粒子源S,從S處可以發(fā)出初速度為0、帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,這些粒子與三棱柱側(cè)面碰撞時無能量損失.試求:
(1)為使從S點發(fā)出的粒子最終又回到S點,P、Q之間的電壓U應(yīng)滿足什么條件?(Q與CD之間距離不計)
(2)粒子從S點出發(fā)又回到S點的最短時間是多少?
(3)若磁場是半徑為a的圓柱形區(qū)域,如圖乙所示,圓柱的軸線與三棱柱的軸線重合,且a=(
3
3
+
1
10
)L,要使S點發(fā)出的粒子最終又回到S點,則P、Q之間的電壓不能超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖甲所示,在虛線所示的等腰直角三角形CDE(其底邊DE長為3L)區(qū)域內(nèi),存在有垂直紙面向里的勻強磁場,一邊長為L的正方形線框efgh(gf邊與DE邊在同一直線上)在紙平面內(nèi)沿DE方向從左向右以速度v勻速通過場區(qū).若以圖示位置為計時起點,規(guī)定逆時針方向為線框中感應(yīng)電流的正方向,則圖乙所示的四個i-t圖象(橫軸單位長度表示的值為L/v),哪一個能反映線框中感應(yīng)電流的規(guī)律( 。
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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(2013?普陀區(qū)二模)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中:
(1)已知單擺小球的質(zhì)量為m,擺長為l,某地重力加速度為g,當(dāng)單擺做擺角不超過5°的振動時,通過證明可以得到回復(fù)力F=-kx,其中k=
mg
l
mg
l

(2)某同學(xué)嘗試用DIS測量周期.如圖甲所示,用一個磁性小球代替原先的擺球,在單擺下方放置一個磁傳感器,其軸線恰好位于單擺懸掛點正下方.使單擺做小角度擺動,當(dāng)磁感應(yīng)強度測量值最大時,磁性小球位于最低點.若測得連續(xù)N個磁感應(yīng)強度最大值之間的時間間隔為t,則單擺周期的測量值為
2t
N-1
2t
N-1
(地磁場和磁傳感器的影響可忽略).
(3)經(jīng)理論推導(dǎo)可知,單擺在任意擺角θ時的周期公式可近似為T=T0(1+
1
4
sin2
θ
2
),式中T0為當(dāng)擺角θ趨近于0°時的周期.為了用圖象法驗證該關(guān)系式,若某同學(xué)在實驗中得到了如圖乙所示的圖線,則圖線的斜率為
4
T0
4
T0
,縱軸截距為
-4
-4

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