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20.如圖,處在同一磁場中的A、B兩個(gè)閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成,A匝數(shù)n1=20匝,A、B半徑滿足rA=3rB,圖示區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小.
(1)已知A、B兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢之比為2:1,則,B線圈匝數(shù)n2=?
(2)兩線圈中感應(yīng)電流之比IA:IB=?

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n\frac{△Φ}{△t}=n\frac{△B•S}{△t},由A、B環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢EA:EB.即可求出線圈B的匝數(shù);根據(jù)電阻定律求出兩環(huán)電阻之比,再歐姆定律求解電流之比IA:IB

解答 解:(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢滿足E=n\frac{△φ}{△t}=nS\frac{△B}{△t}…①
則A、B感應(yīng)電動(dòng)勢之比滿足:\frac{{E}_{A}^{\;}}{{E}_{B}^{\;}}=\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}•\frac{{S}_{A}^{\;}}{{S}_{B}^{\;}}=\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}•\frac{{r}_{A}^{2}}{{r}_{B}^{2}}…②
代入數(shù)據(jù)可得:{n}_{2}^{\;}=90
(2)由電阻定律有:R=ρ \frac{L}{S}…③
\frac{R_A}{R_B}=\frac{L_A}{L_B}=\frac{{{n_1}{r_A}}}{{{n_2}{r_B}}}…④
代入數(shù)據(jù)得:\frac{{R}_{A}^{\;}}{{R}_{B}^{\;}}=\frac{2}{3}
兩閉合線圈電流之比滿足:\frac{I_1}{I_2}=\frac{{\frac{E_A}{R_A}}}{{\frac{E_B}{R_B}}}=\frac{{{E_A}{R_B}}}{{E{\;}_B{R_A}}}…⑤
代入可得:\frac{{I}_{1}^{\;}}{{I}_{2}^{\;}}=\frac{3}{1}
答:(1)已知A、B兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢之比為2:1,則B線圈匝數(shù)n2為90匝
(2)兩線圈中感應(yīng)電流之比IA:IB=3:1

點(diǎn)評 本題整合了法拉第電磁感應(yīng)定律、電阻定律和歐姆定律,常規(guī)題,要善于運(yùn)用比例法解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,小球用輕繩懸掛在豎直墻壁上,現(xiàn)用水平力F緩慢將球拉離墻壁,在此過程中,力F和繩上拉力T的變化情況是( �。�
A.F變大,T變大B.F變大,T變小C.F變小,T變大D.F變小,T變小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖,一個(gè)重為15N的重錘,用細(xì)線懸掛在O點(diǎn),現(xiàn)在用力F拉砝碼,使懸線偏離豎直方向θ=60°時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)所用拉力F的值可能為( �。�
A.7.5NB.8\sqrt{3}NC.10\sqrt{3}ND.12.0N

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8.如圖所示,兩物體A、B置于水平面上,小物塊C放在A的上面,現(xiàn)用水平力F推物體A,三者均處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法中正確的是( �。�
A.物塊C受到兩個(gè)力的作用B.物體B一定受四個(gè)力的作用
C.物體A一定受五個(gè)力作用D.地面受到摩擦力大小為F

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15.一帶電粒子在如圖所示的點(diǎn)電荷的電場中,在電場力作用下沿虛線所示軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),下列判斷正確的是( �。�
A.粒子帶負(fù)電,加速度增大,電勢能增加
B.粒子帶正電,加速度減小,電勢能減少
C.場強(qiáng)減小,速度減小,電勢能增加
D.場強(qiáng)增大,速度增大,電勢能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.鑒于社會上有些司機(jī)在駕車經(jīng)過減速帶時(shí)不減速而經(jīng)常導(dǎo)致一些事故的產(chǎn)生,有一汽車廠家提出如下解決方案,其基本設(shè)想簡化如下:如圖(俯視圖),在汽車底部固定一個(gè)長度L1、寬度L2的單匝矩形純電阻金屬線圈,線圈的總電阻為R,車和線圈的總質(zhì)量為m,假設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力恒為f.在減速區(qū)域設(shè)置磁場如圖,若開始時(shí),汽車以初速度v0沖進(jìn)緩沖區(qū)域的左側(cè),緩沖區(qū)域?qū)挒閐(d>L1).緩沖區(qū)域內(nèi)有方向垂直線圈平面向上、大小為B的勻強(qiáng)磁場,現(xiàn)控制汽車牽引力的功率,讓汽車以大小為a的恒定加速度減速駛?cè)刖彌_區(qū)域,線圈全部進(jìn)入緩沖區(qū)域后,立即開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),直至完全離開緩沖區(qū)域,整個(gè)過程中,牽引力的總功為W.
(1)求線圈沖出磁場過程中,通過線圈橫截面的電量;
(2)寫出線圈進(jìn)入磁場過程中,牽引力的功率隨時(shí)間變化的關(guān)系式;
(3)線圈進(jìn)入磁場過程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱.

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11.如圖,傳送帶與水平面的夾角為θ,傳送帶以速度υ0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊,小木塊傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.則圖中可能反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的是( �。�
A.B.C.D.

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8.如圖所示,一段長方體形導(dǎo)電材料,左右兩端面的邊長都為a和b,內(nèi)有自由運(yùn)動(dòng)電荷.導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí),測得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U.由此可得:該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為(  )
A.若自由運(yùn)動(dòng)電荷帶正電,則上表面的電勢比下表面的低
B.若自由運(yùn)動(dòng)電荷帶負(fù)電,則上表面的電勢比下表面的低
C.其它條件不變的情況下,電壓U隨電流I的增加而增加
D.其它條件不變的情況下,電壓U隨邊長a的增加而增加

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9.如圖所示,在絕緣水平面上的O點(diǎn)固定一正電荷,電荷量為Q.在離O點(diǎn)正上方高度為r0的A處由靜止釋放某帶同種電荷、電量為q的液珠,液珠開始向上運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g.沿豎直方向運(yùn)動(dòng)到距O點(diǎn)距離為2r0的B點(diǎn)(圖中未畫出)時(shí),液珠的速度剛好為零.已知靜電常量為k,兩電荷均可看成點(diǎn)電荷,不計(jì)空氣阻力.
(1)液珠運(yùn)動(dòng)速度最大時(shí)離O點(diǎn)的距離h;
(3)若讓質(zhì)量相同、電荷量為+2q的液珠仍從A 處靜止釋放時(shí),求液珠經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

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