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如图所示,空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场.现将质量为、边长为的正方形线框,静...

如图所示,空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场.现将质量为、边长为的正方形线框,静止放在光滑绝缘足够大的水平桌面上,边与轴重合.边的电阻为边的电阻为,线框其余部分电阻不计.

(1)若磁场随时间的变化规律为(为大于零的已知常数),求线框中感应电流的大小和方向.

(2)若磁场不随时间变化,而是按照下列情况分布:磁感应强度沿轴方向均匀分布,沿轴方向按规律变化(为大于零的已知常数),线框从=0时刻、以初速度由图示位置向轴正方向平动.求在图示位置线框所受安培力的大小和方向.

(3)在第(2)问中,若,求在整个运动过程中,电阻产生的焦耳热.

 

(1) 感应电流的大小,感应电流的方向沿NPQMN. (2)安培力大小为,安培力方向沿-x方向(或水平向左) (3)电阻R1产生的焦耳热为 【解析】 试题(1)根据法拉第电磁感应定律可知: 感应电流的大小 感应电流的方向沿NPQMN. (2)MN处的磁感应强度为kL,所以MN切割产生的电动势E=BLv0=kL2v0, PQ处磁感应强度为0,所以其产生的电动势也为0, 因此线框中的感应电动势E= kL2v0 线框中的感应电流 线框受的安培力方向沿-x方向(或水平向左) 安培力大小为 (3)线框最终停止,根据能量关系,线框中产生的焦耳热为 电阻R1产生的焦耳热为
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考点分析:
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边长为1米的单匝正方形导线框放在变化的磁场中,导线框的总电阻为5 Ω。该磁场在2 s的时间内,磁感应强度由5 T变为3 T。求这2 s内:

(1)平均感应电动势的大小;

(2)感应电流的大小。

 

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图为研究电磁感应现象的实验装置。

1)将图中所缺的导线补接完整______

2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:

将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将______

原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器的阻值调大时,灵敏电流计指针______

 

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如图所示为研究电磁感应现象的实验装置.

(1)将图中所缺的导线补接完整_________

(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上开关后可能出现的情况有:

A.将线圈A迅速抽出线圈B时,灵敏电流计指针将________.

B.线圈A插入线圈B后,将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时,灵敏电流计指针________.

 

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下图为研究电磁感应现象实验中所用器材的示意图,试回答下列问题:

(1)在该实验中电流计G的作用是__________________________________________________

(2)按实验要求,将下面的实物连成电路_____

(3)在产生感应电流的回路中,器材中哪个相当于电源(填字母代号)_____

 

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直流电动机转动时产生的电动势总要________(填消弱或加强)电源电动势的作用,所以将其称为反电动势,电动机有负载时比空载时产生的反电动势________(填大或小).

 

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