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有一个10匝正方形线框,边长为20 cm,线框总电阻为1 Ω,线框绕OO′轴以1...

有一个10匝正方形线框,边长为20 cm,线框总电阻为1 Ω,线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图所示,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T.问:

(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少?

(2)线框从图示位置转过60°时,感应电动势的瞬时值是多大?

(3)写出感应电动势随时间变化的表达式.

 

(1)6.28 V,6.28 A.(2)5.44 V.(3)e=6.28sin 10πt V. 【解析】(1)根据Em=NBωS,可得感应电动势的最大值:Em=10×0.5×0.22×10πV=6.28V; 电流最大值 (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势为:e=6.28sin60°=6.28×(V)=5.44V; 
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考点分析:
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如图甲所示,水平放置的线圈匝数n=200,直径d1=40cm,电阻r=2Ω,线圈与阻值R=6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d2=20cm的有界匀强磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化,规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向.试求:

 

1通过电阻R的电流方向;

2电压表的示数;

3若撤去原磁场,在图中竖直虚线的右侧空间加磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,方向垂直纸面向里,试证明将线圈向左拉出磁场的过程中,通过电阻R上的电荷量为定值,并求出其值.

 

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如图所示,有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里.在磁场中有一半径r=0.4 m的金属圆环,磁场与圆环面垂直,圆环上分别接有灯L1L2,两灯的电阻均为R0=2 Ω.一金属棒MN与圆环接触良好,棒与圆环的电阻均忽略不计.

(1)若棒以v0=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬时MN中的电动势和流过灯L1的电流;

(2)撤去金属棒MN,若此时磁场随时间均匀变化,磁感应强度的变化率为,求回路中的电动势和灯L1的电功率.

 

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如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为M的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L1L2,回路的总电阻为R。从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt,(k>0那么在t为多大时,金属棒开始移动?

 

 

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某同学在探究电磁感应的产生条件的实验中,设计了如图所示的装置.线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻Rˊ、变阻器R和开关连接到干电池上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表相同,零刻度居中.闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的不同的位置如图所示.

 

(1)当滑片P较快地向左滑动时,甲表指针的偏转方向是________,乙表指针的偏转方向是________.(向右偏”、“向左偏不偏转”)

(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,乙表的偏转情况是________(向左偏”、“向右偏不偏转”)

(3)从上述实验可以初步得出结论:________.

 

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某同学做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路,当接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是______

A.开关位置接错

B.电流表的正负极接反

C.线圈的接头接反

D.蓄电池的正负极接反

 

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