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15.如圖1所示,面積為0.05m2的100匝導(dǎo)體線圈與5.0Ω的電阻連接成閉合回路,線圈的總電阻也為5.0Ω,圓環(huán)處于垂直紙面向里的磁場中,該磁場的磁感強度隨時間的變化規(guī)律如圖2,磁場方向垂直紙面向里為正方向.求:

(1)線圈中感應(yīng)電流的大小和方向;
(2)電阻R消耗的電功率.

分析 (1)先根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢,然后根據(jù)閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流,再根據(jù)楞次定律,判定感應(yīng)電流的方向;
(2)根據(jù)P=I2R求解電阻R消耗的電功率.

解答 解:(1)根據(jù)圖2,有:Bt=0.60.3=2T/s
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有:
E=nSBt=100×0.05×2=10V
根據(jù)閉合電路歐姆定律,有:
I=ER+R=105+5=1A
前0.3s內(nèi),向里穿過線圈的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向順時針;
后0.3s內(nèi),向外穿過線圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向順時針.
(2)電阻R消耗的電功率為:P=I2R=12×5=5W
答:(1)線圈中感應(yīng)電流的大小1A,方向順時針;
(2)電阻R消耗的電功率為5W.

點評 本題關(guān)鍵是根據(jù)圖象得到磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律,然后法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢,注意純電阻電路電功等于電熱,注意運用楞次定律的四步曲:1、穿過線圈的原磁場方向;2、穿過線圈的磁通量如何變化;3、感應(yīng)磁場阻礙原磁通量的變化;4、由右手螺旋定則來確定感應(yīng)電流的方向.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.做離心運動的物體,下面說法正確的是( �。�
A.離心現(xiàn)象是因為向心力小于離心力
B.離心現(xiàn)象是因為合外力不足以提供物體做圓周運動所需向心力
C.速度的大小改變,方向不變
D.速度大小和方向都可能改變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖1所示,豎直平面內(nèi)有不計電阻、寬L=1m的∩型光滑金屬框架,其上部分有一個正方形的區(qū)域存在隨時間變化的勻強磁場B,B-t圖如圖2所示(垂直框架向里為磁場的正方向).框架下部分有一個虛線所示的區(qū)域有垂直框架平面向里的勻強磁場B0=1T,一根質(zhì)量為m、電阻r=1Ω的金屬棒ab跨放框架上與框架接觸良好,在第1s內(nèi),金屬棒恰好能靜止.
(1)在第1s內(nèi)流過金屬棒的感應(yīng)電流的方向;
(2)金屬棒的質(zhì)量m為多少;
(3)在1~3s內(nèi)要使金屬棒ab靜止,需在棒上加一個豎直方向的拉力F,求F的大�。�

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,A、B為不同金屬制成的質(zhì)量相等的正方形線框,A的邊長是B的2倍,A的電阻是B的4倍,當(dāng)它們的下邊在同一高度豎直下落,垂直進入如圖所示的磁場中,A框恰能勻速下落,那么( �。�
A.B框一定勻速下落
B.進入磁場后,A、B中感應(yīng)電流強度之比是2:1
C.兩線框全部進入磁場的過程中,通過截面的電量不相等
D.兩線框全部進入磁場的過程中,消耗的電能之比為1:1

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10.如圖所示,矩形線框以恒定速度v通過勻強有界磁場,則在整個過程中,以下說法正確的是(  )
A.線框中的感應(yīng)電流方向是先逆時針方向,后順時針方向
B.線框中的感應(yīng)電流方向是先順時針方向,后逆時針方向
C.線框中的感應(yīng)電流的方向一直是逆時針方向
D.線框離開磁場過程中所受安培力方向向右

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20.如圖所示,在第一象限內(nèi)存在磁場,已知沿x軸方向磁感應(yīng)強度均勻增加,滿足Bx=kx,沿y軸方向磁感應(yīng)強度不變.線框abcd做下列哪種運動時不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流( �。�
A.沿x軸方向勻速運動B.以ad邊為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)
C.沿x軸方向勻加速運動D.沿y軸方向勻加速運動

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7.如圖所示,固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d,其右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中.一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿受到水平向左、垂直于桿的恒力F作用,從靜止開始沿導(dǎo)軌運動,當(dāng)運動距離L時,速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直).設(shè)桿接入電路的電阻為r,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度大小為g.對于此過程,下列說法中正確的是( �。�
A.桿的速度最大值為FR+rB2L2
B.流過電阻R的電量為BdLR
C.恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量
D.安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,a﹑b為波上的兩個質(zhì)元,某時刻波形如圖2所示,圖2是從此時刻開始計時,a﹑b兩個質(zhì)元之一的振動圖象,下列判斷正確的是( �。�
A.波速為10m/s,圖2是質(zhì)元b的振動圖象
B.波速為10m/s,圖2是質(zhì)元a的振動圖象
C.波速為12.5m/s,圖2是質(zhì)元b的振動圖象
D.波速為12.5m/s,圖2是質(zhì)元a的振動圖象

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星進入繞月軌道后,在近月點經(jīng)歷3次制動點火,先后變成周期為12小時、3.5小時、127分鐘三種工作軌道,其軌跡示意圖為如圖所示的A、B、C,在衛(wèi)星3.5小時工作軌道與127分鐘工作軌道上分別經(jīng)過近月點時相比較(  )
A.速度大小相等
B.加速度大小相等
C.在127分鐘工作軌道上經(jīng)過近月點時的速度較大
D.在3.5小時工作軌道上經(jīng)過近月點時的加速度較大

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