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如图A-3所示,边长为0.5m、电阻为10Ω的正方形线框ABCD绕AB边为轴在匀强磁场中匀速转动,AB边和磁场垂直,转速为每秒50转,磁感应强度为0.4T.
(1)试求正方形线框中感应电流的最大值;
(2)试写出正方形线框中感应电流的瞬时表达式;
(3)在转动过程中,当穿过线框的磁通量为0.05Wb 时,感应电流的瞬时值为多大?


(1)3.14A;(2)i=3.14sin314t;(3)2.72A
简解:(1)感应电动势的最大值Emax=BSω,所以感应电流的最大值Imax=,解得Imax=3.14A;
(2)e=BSωsinωt,i=,所以感应电流的瞬时表达式i=3.14sin314t
(3)磁通量随时间变化的关系式为φ=BScosωt=0.1cos314tWb,所以当穿过线框的磁通量为0.05Wb时,有cos314t=,即线框转过的角度为60°,所以这时感应电流的瞬时值为i=3.14sin60°=2.72A.
【试题分析】
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′.如图1-3所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).

        

装置纵截面示意图                      装置俯视示意图

图1-3

(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);

(2)当方框下落的加速度为时,求方框的发热功率P;

(3)已知方框下落时间为t时,下落高度为h,其速度为vt(vt<vm).若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如如图13-1-3所示,边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,以OO′边为轴匀速运动,角速度为ω,转轴与磁场方向垂直,线圈电阻为R.求:

图13-1-3

(1)线圈从图示位置转过90°的过程中产生的热量;

(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过线圈某截面的电荷量q.

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如图A-3所示,在匀强电场中,a、b、c三点构成一边长为10cm的等边三角形,一电量为2×10-6C的正点电荷由a沿直线运动到b,电场力始终不做功,由b运动到c时,电场力做功6×10-3J,求场强的大小和方向.

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如图A-3所示,正方形线框abcd的边长为d,向右通过宽为L的匀强磁场,且d<L,则在线框通过磁场的过程中,线框中的感应电流()
A.一直为顺时针方向
B.一直为逆时针方向
C.先为逆时针方向,中间无感应电流,后为顺时针方向
D.先为顺时针方向,中间无感应电流,后为逆时针方向

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