如图所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面,已知磁感应强度随时间变化规律为B=(2+0.2t)T,电阻R1="6" Ω,线圈
题型:不详难度:来源:
如图所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面,已知磁感应强度随时间变化规律为B=(2+0.2t)T,电阻R1="6" Ω,线圈电阻R2="4" Ω,试求:
(1)回路中的磁通量变化率; (2)回路中的感应电动势; (3)回路中的电流. |
答案
(1)0.04 Wb/s (2)4 V (3)0.4 A |
解析
(1)回路中磁通量的变化率 =S=0.2×0.2 Wb/s="0.04" Wb/s. (2)回路中的感应电动势 E=n=100×0.04 V="4" V. (3)等效电路如图所示,其中r=R2,根据闭合电路欧姆定律
I= A="0.4" A. |
举一反三
如图所示,abcd为单匝矩形线圈,边长ab=10cm,bc=20cm。该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T、宽为20cm的匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直。若线圈绕通过ab边的轴以100p rad/s的角速度匀速旋转,当线圈由图示位置转过180°的过程中,感应电动势的平均值为 V;当线圈由图示位置转过90°时的瞬时感应电动势大小为 V。 |
(14分)如图所示,在质量为M=0.99kg的小车上,固定着一个质量为m=10g、电阻R=1W的矩形单匝线圈MNPQ,其中MN边水平,NP边竖直,高度l=0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0=10m/s的速度做匀速运动,随后进入一水平有界匀强磁场(磁场宽度大于小车长度),完全穿出磁场时小车速度v1=2m/s。磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B=1.0T。已知线圈与小车之间绝缘,小车长度与线圈MN边长度相同。求: (1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向; (2)小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q; (3)小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W。 |
如图11所示是一种延时开关,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通。当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放。则( )
A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用 | B.由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用 | C.如果断开B线圈的电键S2,无延时作用 | D.如果断开B线圈的电键S2,延时将变长 |
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与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图12),一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行(即与xoy平面垂直),以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势( )
A.以速率v向+y轴方向运动 | B.以速率v垂直磁场方向运动 | C.以2v速率向+x轴方向运动 | D.以速率v向-y轴方向运动 |
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一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以某一条边为转轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直。线圈中感应电动势e与时间t的关系如图15所示。感应电动势的峰值和周期可由图中读出。则磁感应强度B=_ ___;在t=T/12时刻,线圈平面与磁感应强度的夹角等于 。 |
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