一個半徑r=0.10m的閉合導(dǎo)體圓環(huán),圓環(huán)單位長度的電阻R0=1.0×10-2W×m-1。如圖甲所示,圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直圓環(huán)所在平面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化情況如圖乙所示。

小題1:分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電動勢的大;
小題2:分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內(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)電流隨時間變化的i-t圖象(以線圈中逆時針電流為正,至少畫出兩個周期);
小題3:求在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。

小題1:9.42×10-3V
小題2:it圖象如答圖所示

小題3:9.42×10-2J
(1)在0~0.3 s時間內(nèi)感應(yīng)電動勢E1=πr2=6.28×10-3V   (1分)
在0.3s~0.5 s時間內(nèi)感應(yīng)電動勢E2=πr2=9.42×10-3V (1分)

(2)在0~0.3 s時間內(nèi) ="1.0" A (1分)
在0.3s~0.5 s時間內(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=?2πrR0t2=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)值計算問題不重復(fù)扣分。
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:計算題

在S點的電量為質(zhì)量為的靜止帶電粒子被加速電壓U,柜間距離為的勻強(qiáng)電場加速后,從正中央垂直射入板間距離和板長度均為L,電壓為U的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后,立即進(jìn)入一個垂直紙面方面的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若不計重力影響,欲使帶電粒子通過某距徑返回S點,求:

小題1:勻強(qiáng)磁場的寬度D至少多少?
小題2:該帶電粒子周期T是多少?偏轉(zhuǎn)電壓正負(fù)極多長時間變換一次方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,粗糙的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,導(dǎo)軌間距l=1m,導(dǎo)軌電阻不計,頂端QQ′之間連接一個阻值為R=1.5Ω的電阻和開關(guān)S,底端PP′處有一小段水平軌道相連,勻強(qiáng)磁場B垂直于導(dǎo)軌平面。斷開開關(guān)S,將一根電阻不計質(zhì)量為m=4kg的金屬棒從AA′處由靜止開始滑下,落在水平面上的FF′處;閉合開關(guān)S,將金屬棒仍從AA′處由靜止開始滑下,落在水平面上的EE′處;開關(guān)S仍閉合,金屬棒從另一位置CC′處由靜止開始滑下,仍落在水平面上的EE′處。(忽略金屬棒經(jīng)過PP′處的能量損失,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直接觸良好)測得相關(guān)數(shù)據(jù)為s=2m,h=5m,x1=2m,x2=1.5m,下列說法正確的是(   )
A.S斷開時,金屬棒沿斜面下滑的加速度為1m/s2
B.CC′一定在AA′的上方
C.B=2T
D.從AA'處釋放時,電阻R上產(chǎn)生的熱量為3.5J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖,虛線下方有足夠大的場強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m和上方場強(qiáng)為8mg/3q的勻強(qiáng)電場,方向均水平向右。質(zhì)量均為m=1.5×10-2kg的A、B小球,其中B球為絕緣小球且不帶電,被長為R的絕緣絲線懸掛在O點剛好靜止在虛線上, A球帶電荷量為qA=+6.0×10-6C,在豎直平面內(nèi)的以某一初速度v豎直進(jìn)入電場,運動到B點速度剛好水平,同時與B球發(fā)生正碰并立即粘在一起圍繞O點做半徑為R=0.7m完整的圓周運動,假設(shè)甲、乙兩球可視為質(zhì)點,g取10 m/s2。(sin53°=0.8,c0s53°=0.6)
(1)假設(shè)初速度v="20m/s" ,試求小球AB球碰撞前能運動的水平位移的大小和整個過程中電場力對小球做功的最大值。
(2)如果小球剛好能做完整的圓周運動,試求碰撞前A球的最小速度和繩子所受的最大拉力分別多大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示, 空間有一正交電磁場, 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, 方向水平向里, 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E, 方向豎直向下。一帶電粒子在電磁場中做半徑為R的勻速圓周運動, 則圖中粒子的旋轉(zhuǎn)方向為           。速度的大小為       。(結(jié)果中只能出現(xiàn)B 、E、R和重力加速度g 四個物理量)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一條長為L的絕緣細(xì)線上端固定,下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于水平方向的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度為E,已知當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角為α時,小球處于平衡位置A點,問在平衡位置給小球多大的速度vA,剛好能使之在電場中作豎直平面內(nèi)的完整圓周運動?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

電子(不計重力)自靜止開始經(jīng)M、N板間(兩板間電壓為u)的電場加速后從A點垂直于磁場邊界射入寬度為L的勻強(qiáng)磁場中,電子離開磁場時的位置P偏離入射方向的距離為L,如圖所示..(已知電子的質(zhì)量為m,電量為e)求:
(1)電子在加速電場中加速后獲得的速度
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度     
(3)電子在磁場中的運動時間

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

某種加速器的理想模型如圖1所示:兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔、,兩極板間電壓的變化圖象如圖2所示,電壓的最大值為、周期為,在兩極板外有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。若將一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子從板內(nèi)孔處靜止釋放,經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場,在磁場中運動時間后恰能再次從孔進(jìn)入電場加速,F(xiàn)該粒子的質(zhì)量增加了。(粒子在兩極板間的運動時間不計,兩極板外無電場,不考慮粒子所受的重力)
小題1:若在時刻將該粒子從板內(nèi)孔處靜止釋放,求其第二次加速后從孔射出時的動能;
小題2:現(xiàn)要利用一根長為的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁場中時管內(nèi)無磁場,忽略其對管外磁場的影響)使圖1中實線軌跡(圓心為)上運動的粒子從孔正下方相距處的孔水平射出,請在答題卡圖上的相應(yīng)位置處畫出磁屏蔽管;
小題3:若將電壓的頻率提高為原來的2倍,該粒子應(yīng)何時由板內(nèi)孔處從靜止開始加速,才能經(jīng)多次加速后獲得最大動能?最大動能是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,一邊長為L的正方形導(dǎo)線框,勻速穿過寬2L的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.取它剛進(jìn)入磁場的時刻為t=0,則在圖乙中,能正確反映線框感應(yīng)電流i隨時間t變化規(guī)律的是(規(guī)定線框中電流沿逆時針方向為正)

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同步練習(xí)冊答案