（15分）如图所示，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度大小为B0．电阻为R、边长为L的正方形线框
水平放置， OO′为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中．现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度ω绕OO′为轴向上匀速转动，如图中虚线所示，要求：
（1）写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式；
（2）若线框左半部分绕OO′向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热；
（3）若线框左半部分转动60°后固定不动，此时磁感应强度随时间按
变化，k为常量，写出磁场对线框
边的作用力随时间变化的关系式．
(1)
（2）
（3）
【解析】
试题分析：(1)线框在转动过程中，
ab边的线速度：
（2分）
产生的感应电动势： (2分)
(2) 在转过90°过程中产生的是正弦交流电，电动势的最大值：
(1分)
电动势的有效值
(2分)
在转过90°过程中产生的焦耳热：
(2分)
(3)若转动后磁感应强度随时间按B=B0+kt变化，在线框中产生的感应电动势大小
(2分)
在线框中产生的感应电流：
(2分)
线框ab边所受安培力的大小：
(2分)
考点：考查交变电流的形成
点评：本题难度较大，熟记交变电流瞬时值的公式，峰值与有效值的关系，在求解焦耳热时利用的是有效值，由于磁感强度的变化，对本题增大了难度，要能熟练掌握法拉第感应定律才能顺利求解此题
口算题卡加应用题集训系列答案
综合自测系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
（2012?延庆县一模）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框，ab边质量为m，其它三边的质量不计．金属框的总电阻为R，cd边上装有固定的水平轴．现在将金属框从水平位置由静止释放，不计一切摩擦，金属框经时间t恰好通过竖直位置a′b′cd．求：查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
（2008?普陀区一模）如图所示，匀强磁场的磁感强度B=0.8T，竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ，MN=PQ=2m，MP=NQ=1m，ab是用与线框相同的导线制成，它们单位长度的电阻R0=0.1Ω/m，不计摩擦．ab杆从MP处开始以v=5m/s 的速度向右匀速滑动．查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
（2011?昌平区二模）如图所示，匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里，极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接，电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动．当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置、导体棒MN的速度为v0时，位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态．若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，匀强磁场的方向竖直向下．磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管．试管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出．关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（ ）查看答案和解析>>
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如图所示，匀强磁场的磁感应强度为0.3T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度为0.2m，导线中电流为2A． 该导线所受安培力的大小为（ ）