一個(gè)半徑r=0.10m的閉合導(dǎo)體圓環(huán),圓環(huán)單位長(zhǎng)度的電阻R0=1.0×10-2 W×m-1。如圖19甲所示,圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直圓環(huán)所在平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化情況如圖19乙所示。(1)分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大。唬2)分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小,并在圖19丙中畫出圓環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象(以線圈中逆時(shí)針電流為正,至少畫出兩個(gè)周期);(3)求在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。

 

(1)E2=πr2=9.42×10-3V(2)

(3)Q=20(Q1 +Q2)=9.42×10-2J

解析:(1)在0~0.3s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=πr2=6.28×10-3V    (1分)

在0.3s~0.5 s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2=πr2=9.42×10-3V (1分)

(2)在0~0.3 s時(shí)間內(nèi) =1.0 A  (1分)

在0.3s~0.5 s時(shí)間內(nèi) =1.5 A  (1分)

it圖象如答圖2所示。             (1分)

(3)在0~0.3s內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q1=·2πrR0t1=1.88×10-3J        (1分)

在0.3s~0.5s內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q2=·2πrR0 t2=2.83×10-3J     (1分)

在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q=20(Q1 +Q2)=9.42×10-2J       (1分)

說明:其他解法正確也得分,數(shù)值計(jì)算問題不重復(fù)扣分。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在虛線AB的左側(cè)固定著一個(gè)半徑R=0.2m的1/4光滑絕緣豎直軌道,軌道末端水平,下端距地面高H=5m,虛線AB右側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=2×103 V/m.有一帶負(fù)電的小球從軌道最高點(diǎn)由靜止滑下,最終落在水平地面上,已知小球的質(zhì)量m=2g,帶電量q=1×10-6 C,小球在運(yùn)動(dòng)中電量保持不變,不計(jì)空氣阻力(取g=10m/s2
求:(1)小球落地的位置離虛線AB的距離;
(2)小球落地時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,存在一個(gè)半徑R=0.2m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T,方向垂直紙面向外,該磁場(chǎng)區(qū)域的右邊緣與y坐標(biāo)軸相切于原點(diǎn)O點(diǎn).y軸右側(cè)存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿y軸正方向,電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萳=0.1m.現(xiàn)從坐標(biāo)為(-0.2m,-0.2m)的P點(diǎn)發(fā)射出質(zhì)量m=2.0×10-9kg、帶電荷量q=5.0×10-5C的帶正電粒子,沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),速度大小v0=5.0×103m/s.(粒子重力不計(jì)).
(1)求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo);
(2)為了使該帶電粒子能從坐標(biāo)為(0.1m,-0.05m)的點(diǎn)回到電場(chǎng),可在緊鄰電場(chǎng)的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強(qiáng)磁場(chǎng),試求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和正方形區(qū)域的最小面積.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?盧灣區(qū)一模)現(xiàn)將一個(gè)半徑r=0.1m、電阻R=628Ω的圓環(huán),以υ=0.1m/s的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出去.某時(shí)刻圓環(huán)恰好有一半還在磁場(chǎng)中,如右圖所示,則此時(shí)環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為
4×10-3
4×10-3
V,從此刻起到圓環(huán)全部出磁場(chǎng)的過程中,穿過圓環(huán)橫截面的電量為
5×10-6
5×10-6
C.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,豎直面內(nèi)有一正方形ABCD,CD邊與水平面所成的角度為45°,CD邊長(zhǎng)為l=1m,電勢(shì)φD=11V,φA=6V,φB=1V,ABCD內(nèi)固定一個(gè)半徑R=0.2m的光滑絕緣圓管,圓管的最上端、最下端=最左端和最右端分別為E、F、G、H,在圓管的底部有一質(zhì)量m=1×10-6kg,電荷量為q=-
2
×1
0
-6
 
C的小球從F點(diǎn)以v0=2
3
m/s
的速度在圓管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)小球的半徑忽略不計(jì),在運(yùn)動(dòng)過程中小球帶電量不變.取g=10m/s2,以下說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:北京期末題 題型:計(jì)算題

一個(gè)半徑r=0.10 m的閉合導(dǎo)體圓環(huán),圓環(huán)單位長(zhǎng)度的電阻。如圖甲所示,圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直環(huán)所在平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間情況如圖乙所示。
(1)分別求在0-0.3 s和0.3-0.5 s時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大;
(2)分別求在0-0.3 s和0.3-0.5 s時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小,并在圖丙中畫出圓環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象(以線圈中逆時(shí)針電流為正,至少畫出兩個(gè)周期)。

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