(9分)如圖所示,一矩形線圈在勻強磁場中繞OO′軸勻速轉動,磁場方向與轉軸垂直,磁場的磁感應強度為B。線圈匝數(shù)為n,電阻為r,長為l1,寬為l2,轉動角速度為ω。線圈兩端外接阻值為R的電阻和一個理想交流電流表。求:

(1)線圈轉至圖示位置時的感應電動勢;
(2)電流表的讀數(shù);
(3)從圖示位置開始計時,感應電動勢的瞬時值表達式。

(1)nBωl1l2;(2);(3)e=nBωl1l2cosωt。。

解析試題分析:(1)圖示位置的感應電動勢最大,為E=2×n×B×l1×ω×=nBωl1l2;
(2)電阻兩端的電壓的有效值為U=,所以電流表的讀數(shù)為I=;
(3)從圖示位置記時,感應電動勢最大,則其感應電動勢的瞬時值表達式為e=Ecosωt=nBωl1l2cosωt。
考點:電磁感應,交流電的有效值。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,質量為m、邊長為L的正方形線圈,線圈ab邊距離磁場邊界為s,線圈從靜止開始在水平恒力F的作用下,穿過寬度為d(d >L)的有界勻強磁場。若線圈與水平面間沒有摩擦力的作用,線圈平面始終與磁場垂直,ab邊剛進入磁場的速度與ab邊剛離開磁場時的速度相等。下列說法正確的是

A.線圈進入磁場和離開磁場的過程中通過導線橫截面的電荷量不相等
B.整個線圈穿越磁場的過程中線圈的最小速度為
C.整個線圈穿越磁場的過程中線圈的最大速度為
D.整個線圈穿越磁場的過程中線圈產生的熱量為2Fd

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

一個200匝、面積為20cm2的線圈,放在磁場中,磁場的方向與線圈平面成30°角,若磁感應強度在0.05 s內由0.1 T均勻增加到0.5 T。在此過程中穿過線圈的磁通量的變化是___________ Wb;線圈產生的感應電動勢的大小是________ V。

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,在磁感應強度為的勻強磁場中,導體棒AB的在金屬框架上以的速度向右滑動,已知導體棒長為,電阻為,,其他電阻不計,則導體棒端點上的電壓大小是          V, 電壓高的點是______(A或B)

 

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動.t=0時,磁感應強度為B0,此時MN到達的位置使MDEN構成一個邊長為l的正方形.為使MN棒中不產生感應電流,從t=0開始,磁感應強度B應怎樣隨時間t變化?請推導出這種情況下B與t的關系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,兩平行導軌間距,足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接,傾斜部分與水平面的夾角,垂直斜面方向向上的勻強磁場磁感應強度,水平部分沒有磁場,金屬桿質量,電阻Ω,運動中與導軌始終接觸良好,并且垂直于導軌。電阻Ω,導軌電阻不計。當金屬棒從斜面上距底面高以上的任何地方由靜止釋放后,在水平面上滑行的最大距離,取,求:

(1)金屬棒在斜面上的最大運動速度;
(2)金屬棒與水平導軌間的動摩擦因素;
(3)若金屬棒從高度處由靜止釋放,電阻產生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,光滑的平行金屬導軌CD與EF間距為L="l" m,與水平夾角為=30o,導軌上端用導線CE連接(導軌和連接線電阻不計),導軌處在磁感應強度為B=0.1T、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。一根電阻為R=1的金屬棒MN兩端有導電小輪擱在兩導軌上,棒上有吸水裝置P。取沿導軌向下為x軸正方向,坐標原點在CE中點,開始時棒處在x=0位置(即與CE重合),棒的起始質量不計。當棒自靜止起下滑時,便開始吸水,質量逐漸增大,設棒質量的增大與位移x的平方根成正比,即m=,k為一常數(shù),k=0.1kg/m1/2。求:

(1)金屬棒下滑2 m位移過程中,流過棒的電荷量是多少?
(2)猜測金屬棒下滑過程中做的是什么性質的運動,并加以證明。
(3)金屬棒下滑2 m位移時速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,金屬桿放在光滑的水平金屬導軌上,與導軌組成閉合矩形電路,長回路總電阻回路處在豎直向上的磁場中,金屬桿用水平繩通過定滑輪連接質量的木塊,磁感應強度從開始隨時間均勻增強,5s末木塊將離開水平面,不計一切摩擦,g取,求回路中的電流強度。

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如圖所示,兩根豎直放置在絕緣面上的金屬框架.框架的上端接有電容為C的電容器.框架上有一質量為m、長為l的金屬棒,平行于地面放置,與框架接觸良好無摩擦,棒離桌面高度為h.磁感應強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直,開始時電容器不帶電.自靜止起將棒釋放,求棒從釋放到落到地面所需要的時間?

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