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如图甲所示,回路中有一个C=60μF的电容器,已知回路的面积为1.0×10-2m2,垂直穿过回路的磁场的磁感应强度B随时间t的变化图象如图乙所示,求:
(1)t=5s时,回路中的感应电动势;
(2)电容器上的电荷量.
(1)由图可知:在前6s内:
△B
△t
=
2
3

根据法拉第电磁感应定律,有:E=
△Φ
△t
=S
△B
△t
=
2
3
×1.0×10-2
=6.7×10-3V;
(2)电容器的电量:Q=CE=60×10-6×0.67×10-2=4×10-7C;
答:(1)t=5s时,回路中的感应电动势为6.7×10-3V;
(2)电容器上的电荷量为4×10-7C.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,平行金属导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,导轨间分布着匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在的平面.一根长金属棒与导轨成θ角放置(棒与导轨的电阻不计),当金属棒以恒定速度v在金属导轨上滑行时(速度方向如图示),通过电阻的电流是(  )
A.
Bdv
Rsinθ
B.
Bdv
R
C.
Bdvsinθ
R
D.
Bdvcosθ
R

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一个U形导体框架,其宽度L=1m,框架所在平面与水平面的夹用α=30°.其电阻可忽略不计.设匀强磁场与U形框架的平面垂直.匀强磁场的磁感强度B=0.2T.今有一条形导体ab,其质量为m=0.5kg,有效电阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能无摩擦地滑动,求:在棒达到最大速度vm时,电阻R上的电功率.(g=10m/s2).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢.在缓冲车的底板上,沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN.缓冲车的底部,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L.假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲,一切摩擦阻力不计.
(1)求滑块K的线圈中最大感应电动势的大小;
(2)若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零,则此过程线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是多少?
(3)若缓冲车以某一速度
v′0
(未知)与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm.缓冲车在滑块K停下后,其速度v随位移x的变化规律满足:v=
v′0
-
n2B2L2
mR
x
.要使导轨右端不碰到障碍物,则缓冲车与障碍物C碰撞前,导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图(a),质量为M=2kg的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻不计,质量为m=1.5kg的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.6,棒左侧有两个固定于水平面的立柱.导轨bc段长为L=1m,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R=1Ω,右侧导轨单位长度的电阻为
R0=1Ω/m.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,两侧磁场的磁感应强度大小相等.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动.已知当t1=0时,水平拉力F1=11N;当t2=2s时,水平拉力F2=14.6N.求:
(1)求磁感应强度B的大小和金属导轨加速度的大小;
(2)某过程中回路产生的焦耳热为Q=0.5×102J,导轨克服摩擦力做功为W=1.5×102J,求导轨动能的增加量;
(3)请在图(b)的坐标系中画出拉力F随时间t变化的关系图线,并要求在坐标轴上标出图线关键点的坐标值(要求写出分析过程).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列关于感应电动势的说法中,不正确的是(  )
A.不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势
B.感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比
C.感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比
D.感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关,但跟单位时间内穿过回路的磁通量变化有关

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,当一条形磁铁插入线圈的瞬间,线圈中______(填“有”或“无”)感应电流产生,若第一次缓慢插入,流过R的电流大小为I1,第二次迅速插入,流过R的电流大小为I2,则两次电流大小的比较为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

环形线圈放在均匀磁场中,设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内,若磁感应强度随时间变化关系如图,那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是(     )
A.感应电流大小恒定,顺时针方向
B.感应电流大小恒定,逆时针方向
C.感应电流逐渐增大,逆时针方向
D.感应电流逐渐减小,顺时针方向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1 m、匝数n=20的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T,线圈的电阻为2 Ω,它的引出线接有8 Ω的小电珠L(可以认为电阻为定值)。外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正),求:

(1)线圈运动时产生的感应电流I的大小,并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像(在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正);
(2)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;
(3)该发电机的输出功率P(摩擦等损耗不计);

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