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(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示，t=0時(shí)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=1.0×10-3W×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(jì)溫度變化對(duì)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(shí)間變化的i-t圖象（以逆時(shí)針方向電流為正）；
（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．
（1）1.0´103A    

（2）816A                            （3）1.13´103J
（1）環(huán)形金屬工件電阻為R=2prR0+9´2prR0=20prR0=6.28´10-3Ω

在0-2T/3時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢為
E=＝6.28V
電流為I==1.0´103A
由楞次定律得到電流方向逆時(shí)針
I-t關(guān)系圖象如圖4所示.
（2）設(shè)環(huán)形金屬工件中電流的有效值為I效，在一個(gè)周期內(nèi)
I效2RT＝
解得：I效=A＝816A
（3）在t=0.30s內(nèi)電流通過焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱為
而R'=9´2prR0=5.65´10-3Ω
解得：Q=I2R't＝1.13´103J
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題



試求：
金屬棒MN運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，1s鐘內(nèi)外力F所做的功并說明能量的轉(zhuǎn)化是否守恒.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（2001年上海）如圖所示，固定于水平面上的金屬框cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動(dòng).此時(shí)abed構(gòu)成一個(gè)邊長l的正方形，棒電阻r，其余電阻不計(jì)，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。

（1）若以t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增加量k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流。
（2）在上述情況中，棒始終保持靜止，當(dāng)t=t1時(shí)需加垂直于棒水平外力多大?
（3）若從t=0時(shí)起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，可使棒中不產(chǎn)生I感，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化?（寫出B與t的關(guān)系式）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖9所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導(dǎo)線、電鍵K與一個(gè)n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場B中。兩板間放一臺(tái)小壓力傳感器，壓力傳感器上表面絕緣，在其上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的小球。K斷開時(shí)傳感器上有示數(shù)，K閉合時(shí)傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话搿t線圈中磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是（   ）
A．正在增加，B．正在增加，
C．正在減弱，D．正在減弱，

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，水平平面內(nèi)固定兩平行的光滑導(dǎo)軌，左邊兩導(dǎo)軌間的距離為2L，右邊兩導(dǎo)軌間的距離為L，左右部分用導(dǎo)軌材料連接，兩導(dǎo)軌間都存在磁感強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。ab、cd兩均勻的導(dǎo)體棒分別垂直放在左邊和右邊導(dǎo)軌間，ab棒的質(zhì)量為2m，電阻為2r，cd棒的質(zhì)量為m，電阻為r，其它部分電阻不計(jì)。原來兩棒均處于靜止?fàn)顟B(tài)，cd棒在沿導(dǎo)軌向右的水平恒力F作用下開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩導(dǎo)軌足夠長，兩棒都不會(huì)滑出各自的軌道。

　　⑴試分析兩棒最終達(dá)到何種穩(wěn)定狀態(tài)？此狀態(tài)下兩棒的加速度各多大？
　　⑵在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)ab棒產(chǎn)生的熱功率多大？
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一矩形閉合線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),下述說法正確的是(    )
A．穿過線圈的磁通量最大時(shí),線圈中感應(yīng)電流最大
B．穿過線圈的磁通量為零時(shí),線圈中感應(yīng)電流最大
C．若加大線圈的轉(zhuǎn)速(其他條件不變),則線圈中交變電流的頻率變大
D．若加大線圈的轉(zhuǎn)速(其他條件不變),則線圈中交變電流的最大值不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

對(duì)匝數(shù)一定的線圈，下列說法中正確的是（　�。�
A．線圈放在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
B．線圈中磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定就大
C．線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大
D．線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖16-2-7所示，邊長為20cｍ的正方形單匝線框abcd靠墻根斜放，線框平面與水平地面間夾角為30°，該區(qū)域有B=0．2T、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)將cd邊向右拉一下，ab邊經(jīng)0．1s著地，在該過程中線框里產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為_______.

圖16-2-7

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖是最早的簡易發(fā)電機(jī)──法拉第圓盤發(fā)電機(jī)．A為銅盤，OO'為轉(zhuǎn)軸，磁感線穿過圓盤，圓盤在動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸與盤的邊緣間產(chǎn)生電勢差．若已知銅盤直徑D=10cm，勻強(qiáng)磁場磁感強(qiáng)度B=1.0T，盤轉(zhuǎn)速n="1800" r/min，計(jì)算盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢E的值．

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