如图甲所示的螺线管,横截面积为S、匝数为N、电阻为r,螺线管与一根电阻为2,的金属丝连接,向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图乙所示。求0至t0时间内:
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如图甲所示的螺线管,横截面积为S、匝数为N、电阻为r,螺线管与一根电阻为2,的金属丝连接,向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图乙所示。求0至t0时间内:
题型:广东省模拟题
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如图甲所示的螺线管,横截面积为S、匝数为N、电阻为r,螺线管与一根电阻为2,的金属丝连接,向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图乙所示。求0至t
0
时间内:
(1)通过金属丝的感应电流大小和方向;
(2)金属丝中感应电流产生的焦耳热量;
(3)金属丝辐射出的光子数。(设金属丝产生的热量全部以频率为v的红外线辐射出来、普朗克常数为h)
答案
解:(1)设0至t
0
时间内回路中的感应电动势为E,感应电流为I,由法拉第电磁感应定律:
根据楞次定律判断,
①
②
根据欧姆定律有:
③
联立①②③得
④
金属丝上的电流方向为由a经金属丝到b⑤
(2)由焦耳定律及④,金属丝上产生的热量为:
⑥
(3)设发射m的光子数为n,根据爱因斯坦的光子说,这些光子的能量为:E=mhv⑦
依题意:Q=E⑧
联立⑥⑦⑧可得:
⑨
举一反三
如图所示,等腰梯形内分布着垂直纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为3L,高为L,底角为45
0
,有一边长也为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域,在t=0时 刻恰好位于如图所示的位置,若以顺时针方向为导线框中电流正方向,在下面四幅图中能正确表示导线框中电流和位移关系的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:辽宁省模拟题
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如图,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动,ω=2rad/s,外电路电阻R=4Ω。求:
(1)感应电动势有效值;
(2)由图示位置开始,逆时针转过60
0
角时的感应电动势的瞬时值;
(3)交流电压表的示数。
题型:0114 期中题
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关于电磁感应,下述说法中正确的是
[ ]
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
题型:0125 期中题
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矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,下列i-t图中正确的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:0125 期中题
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如图所示,ab=25cm,ad=20cm,匝数为50匝的矩形线圈,线圈总电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,磁感应强度B=0.4T,线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以角速度ω=50rad/s匀速转动,求:
(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式。
(2)经过R的电流最大值与有效值。
题型:0125 期中题
难度:
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