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如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,...

如图甲所示,在一个正方形金属线圈区域内,存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场,磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=200 cm2,匝数n=1 000,线圈电阻r=1.0 Ω。线圈与电阻R构成闭合回路,电阻R=4.0 Ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示,: 满分5 manfen5.com

(1)t=2.0 s时刻,通过电阻R的感应电流大小。

(2)t=5.0 s时刻,电阻R消耗的电功率。

(3)0~6.0 s内整个闭合电路中产生的热量。

 

(1)0.2 A (2)2.56 W (3)7.2 J 【解析】 试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律,0~4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化,产生恒定的感应电流. t1=2.0s时的感应电动势: 根据闭合电路欧姆定律,闭合回路中的感应电流 解得 I1=0.2A (2)在4-6S时间内 则5s时的电流为 在t=5.0s时刻,电阻R消耗的电压 U=I2R=3.2V 可得电阻R消耗的电功率PR=I2U=2.56W; (3)根据焦耳定律,0~4.0s内闭合电路中产生的热量; Q1=I12(r+R)△t1=0.22×(1+4)×4=0.8 J 4.0~6.0s内闭合电路中产生的热量; Q2=I22(r+R)△t2=0.82×(1+4)×2=6.4 J 故0~6.0 s内整个闭合电路中产生的热量为0.8J+6.4J=7.2J 考点:法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律;电功率  
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考点分析:
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交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05 m2,线圈转动的频率为50 Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B= T.用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 V,11 kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图14所示.求:

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(1)发电机的输出电压;

(2)变压器原、副线圈的匝数比;

(3)与变压器原线圈串联的电流表的示数.

 

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如图所示,为一双线摆,二摆线长均为L,悬点在同一水平面上,使摆球A垂直于纸面做简谐振动,当A球从平衡位置通过的同时,小球B在A球的正上方由静止释放,小球A、B刚好相碰,求

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(1)双线摆的周期;

(2)小球B距小球A的平衡位置的最小距离。(已知悬线与天花板夹角为α)

 

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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的关系;然后再按图(乙)将电流表与B连成一个闭合回路,将A与电池、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(不通电时指针停在正中央).在图(乙)中,

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(1)将S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针将______(填“向左”“向右”或“不发生”,下同)偏转;

(2)螺线管A放在B中不动,电流表的指针将______偏转;

(3)螺线管A放在B中不动,将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时,电流表的指针将______偏转;

(4)螺线管A放在B中不动,突然切断开关S时,电流表的指针将______偏转.

 

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如图所示矩形线框共100匝,面积为40×20 cm2,在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中以30转每秒的转速绕OO´轴匀速转动,从图示位置开始计时,在线框转过90°的时间内感应电动势的平均值为      ,最大值为       .

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如图,垂直于水平桌面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为B,宽度为L. 光滑均匀金属导轨OM、ON固定在桌面上,O点位于磁场的左边界,且OM、ON与磁场左边界成45°角.均匀金属棒ab放在导轨上,且与磁场的右边界重合.t=0时,金属棒在水平向左的外力F作用下以速度v0做匀速直线运动,直至通过磁场.已知均匀MN棒ab间的总电阻为R,其余电阻不计,则

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A.金属棒ab中的感应电流方向为从a到b

B.在t= L/v0时间内,通过金属棒ab截面的电荷量为q=

C.在t= L/v0时间内,外力F的大小随时间均匀变化

D.在t= L/v0时间内,流过金属棒ab的电流大小保持不变

 

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