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一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1,电容为C的电容器连接...

一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1,电容为C的电容器连接成如图(a)所示回路.金属线圈的半径为r1 在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0B0.导线的电阻不计.求0t1时间内:

(1)通过电阻R1的电流大小和方向;

(2)通过电阻R1的电荷量q

(3)t1时刻电容器所带电荷量Q

 

(1) , 方向从b到a. (2) (3) 【解析】 (1)由B-t图象的斜率读出磁感应强度的变化率,由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势,由欧姆定律求出感应电流的大小,由楞次定律判断出感应电流的方向; (2)由公式q=It求出通过电阻R1上的电量q; (3)再依据Q=CU,及U=IR1,即可求解. (1)由B-t图象可知,磁感应强度的变化率为: 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势: 根据闭合电路的欧姆定律,感应电流为:I1= 联立以上三式,解得: 根据楞次定律可知通过R1上的电流方向:从b到a (2)通过R1的电荷量q=I1t1得: (3)依据欧姆定律,则电容器两极电压为:U=I1R1=; 再由电容器的电量为:Q=CU=
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考点分析:
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如图所示,用均匀导线制成的正方形线框边长为1m,线框的一半处于垂直线框向里的有界匀强磁场中。当磁场以0.2T/s的变化率增强时,ab两点的电势分别为,回路中电动势为E,则(  )

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,adbc间的距离也为lt=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线是

A. B.

C. D.

 

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如图所示,U形线框abcd处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里。长度为L的直导线MN中间串联有一个电压表,MN跨接在abcd上且与ab垂直,它们之间的接触是完全光滑的。现MN在外力F的作用下以速度v0向右匀速运动,用U表示电压表的读数,q表示电容器所带电荷量,C表示电容器电容,R表示电阻的阻值。设电压表体积很小,其中的线圈切割磁感线对MN之间电压的影响可以忽略不计,则(  )

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,置于磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为,则等于(

 

A.1/2 B. C.1 D.

 

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如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出,设在整个过程中棒一直保持水平,且不计空气阻力,则金属棒在运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是

A.越来越大 B.越来越小 C.保持不变 D.无法判断

 

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