如图所示,一个用柔软的细导线制成的闭合圆形线圈的半径为r、电阻为R,位于匀强磁场内,磁感强度大小为B,方向垂直于线圈平面向里.现用两手分别拉着线圈的两端,在时间

如图所示,一个用柔软的细导线制成的闭合圆形线圈的半径为r、电阻为R,位于匀强磁场内,磁感强度大小为B,方向垂直于线圈平面向里.现用两手分别拉着线圈的两端,在时间

题型:不详难度:来源:
如图所示,一个用柔软的细导线制成的闭合圆形线圈的半径为r、电阻为R,位于匀强磁场内,磁感强度大小为B,方向垂直于线圈平面向里.现用两手分别拉着线圈的两端,在时间t内把它拉成一条线.下面的哪些表达式是正确的?
A.通过线圈某截面的电流最大值为Im=2πr2B/(tR)
B.通过线圈某截面的电荷总量为q=πr2B/R
C.生成的焦耳热Q=π2r4B2/(tR)
D.外力对线圈做功的平均功率P平均2r4B2/(t2R)
 
答案
B
解析

这个过程中,穿过线圈的磁通量是变化的,但变化规律我们并不知道,因此我们利用法拉第电磁感应定律只能求感应电动势的平均值,从而求出的感应电流也是平均值.正是由于变化规律未知,不能由平均值求出最大值与有效值.求通过的总电荷量可用电流的平均值乘以时间,而求做功和生热则必须用有效值,因此只有选项B正确.
举一反三
如图所示,电阻不计的金属圆盘,半径为r,在圆盘边缘的槽内绕有一根很长的轻质绳,绳端吊有一质量为m的物体,圆盘处于磁感强度为B.方向垂直盘面的匀强磁场中,在圆盘中心转轴O与边缘之间接有一个电阻R.现将物体由静止释放,则圆盘绕轴O转动的最大角速度是多少?(不计一切摩擦)

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如图,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体棒ab的质量m = 0.2kg、电阻R = 0.5Ω,匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T,方向垂直框架向上。现用F = 1N的外力由静止开始向右拉ab棒,当ab棒的速度达到2m/s时,求:

(1)ab棒产生的感应电动势的大小;
(2)ab棒所受的安培力大小和方向;
(3)ab棒的加速度大小和方向。
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(1)求金属导线中电流的大小和方向.
(2)若每根悬线所受的拉力为0.1N,求金属导线中的电流的大小和方向.
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法拉第发现了磁生电的现象,不仅推动了电磁理论的发展,而且推动了电磁技术的发展,引领人类进入了电气时代.下列哪些器件工作时与磁生电的现象有关(      )
A.电视机的显像管B.磁电式电流表C.指南针D.发电机

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一矩形线圈,面积为S,匝数为N,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕着中心对称轴做匀速转动,角速度为ω,磁场方向与转轴垂直,当线圈转到中性面开始计时。
(1)试证明:线圈中感应电动势的最大值Em=NBSω,并写出线圈中感应电动势随时间变化的表达式。
(2)若线圈中的电阻为R,则线圈中电流的最大值为多少?请写出线圈中的电流瞬时表达式。
(3)在线圈转过90°的过程中,线圈中感应电动势的平均值多大?
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