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如图(甲)所示,边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,平放在...

如图(甲)所示,边长为L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,平放在光滑的水平桌面上,磁感应强度B=0.80T的匀强磁场方向竖直向上。t=0s时,金属线框的一边ab与磁场的边界MN重合.在变力F作用下金属线框由静止开始向左运动,测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图(乙)所示.已知金属线框的总电阻为R=4.0Ω.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)试判断金属线框从磁场中拉出的过程中,线框中的感应电流方向;

(2)t=5s时,金属线框的速度v

(3)已知在5s内力F做功1.92J,那么,金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是多少?

(4)金属线框即将离开磁场时拉力F的大小。

 

(1)逆时针(或abcda)(2)1m/s(3)1.67J…(4)F=1.1N 【解析】(1)由楞次定律(或右手定则),线框中感应电流的方向为逆时针(或abcda)…(3分 ) (2)设t=5.0s时的速度为v,据题意有:BLv=IR         (2分) m/s=1m/s…      (2分) (3)t=5.0s时的速度为v=1m/s,整个过程中线框中产生的焦耳热为Q,根据功能关系有:      (2分) 由上述两式解得:J=1.67J…   (2分) (4)线框在t=5s时即将离开磁场,线框的加速度:a=v/t=1/5=0.2m/s2     ( 2分) 由牛顿第二定律得:F-BIL=ma   代入数据得F=1.1N             ( 2分)
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考点分析:
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矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为l2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω。试求:

(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm

(2)线圈平面与磁感线平行时,感应电动势e的大小;

(3)1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小。

 

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如图所示,A是一面积为S=0.2 m2、匝数为n=100匝的圆形线圈,处在均匀变化的磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间变化规律为:B=(6-0.02t)T,开始时外电路开关S断开,已知R1=4 Ω,R2=6 Ω,电容器电容C=30 μF,线圈内阻不计,求:

(1)S闭合后,通过R2的电流大小;

(2)S闭合一段时间后又断开,在断开后流过R2的电荷量.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动,形成如图所示的交变电动势图象,试根据图象求出:(1)线圈转动的角速度      ;(2)该交变电动势的有效值     ;(3)交变电动势瞬时值表达式       。     

说明: 6ec8aac122bd4f6e                     

 

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如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MNPQ为其边界,OO′为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合线圈 abcd,线圈在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时,穿过线圈的磁通量为

             ;线圈中感应电动势大小为     ab边所受安培力方向        。

 

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e                            

 

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在“研究电磁感应现象”的实验中,首先要按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路,在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.在图乙中

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针________;(填‘向左‘偏’,‘向右偏’或‘不动’,下同)

(2)线圈A放在B中不动时,指针将________ ;

(3)线圈A放在B中不动,突然断开开关S,电流表指针将________。

 

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