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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？
    (1)   (2),
    （3）

    （1）证明：当线圈转到垂直中性面位置时，与转轴平行的两边在磁场中垂直切割磁感线，每边产生最大的感应电动势：
    又∵两边的感应电动势方向相同，
    ∴线圈中总感应电动势： 
    当线圈转到中性面开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的表达式：
    （2）根据闭合电路欧姆定律：
    线圈中的电流瞬时表达式：
    （3）根据法拉第电磁感应定律，在线圈转过90°的过程中，线圈中感应电动势的平均值：
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图5所示的装置中，若光滑金属导轨上的金属杆ab向右发生移动，其原因可能是
    A．突然将S闭合
    B．突然将S断开
    C．S闭合，增大R的阻值
    D．S闭合，减小R的阻值

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    .如图8所示，闭合金属环从高h的光滑曲面滚下，又沿曲面的另一侧上升，整个装置均处在如图8所示的磁场中.设闭合金属环的初速度为零，阻力不计，则(　　)

    图8
    A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于h?
    B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h?
    C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h?
    D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图9-3-14所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端跨接一阻值为R的电阻（导轨电阻不计）.两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为ma=2×10-2 kg和mb=1×10-2 kg，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动.闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉a，稳定后a以v1="10" m/s的速度匀速运动，此时再释放b，b恰好保持静止，设导轨足够长，取g="10" m/s2.

    图9-3-14
    （1）求拉力F的大小；
    （2）若将金属棒a固定，让金属棒b自由滑下（开关仍闭合），求b滑行的最大速度v2.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    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=π2r4B2/(t2R)
     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    用水平力F将矩形线框abcd水平向右以速度V匀速拉出磁场，开始时ab边和磁场边缘对齐，如下图所示，设匀强磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里，试针对这一过程，用能量转化守恒定律导出法拉第电磁感应定律．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，光滑矩形斜面ABCD的倾角θ＝300，在其上放置一矩形金属线框abcd，ab的边长l1＝1m，bc的边长l2＝0.6m，线框的质量m＝1kg，电阻R＝0.1Ω，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近；重物质量M＝2kg，离地面的高度为H=4.8m;斜面上efgh区域是有界匀强磁场，磁感应强度的大小为0.5T,方向垂直于斜面向上;已知AB到ef的距离为4.2m,ef到gh的距离为0.6m，gh到CD的距离为3.2m，取g＝10m/s2；现让线框从静止开始运动(开始时刻，cd边与AB边重合)，求：

    （1）通过计算,在右图中画出线框从静止开始运动到cd边与CD边重合时（不考虑ab边离开斜面后线框的翻转），线框的速度—时间图象.
    （2）线框abcd在整个运动过程中产生的焦耳热．

     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图（b）．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图（a），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是（　　）
    A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针
    B．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针
    C．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针
    D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    如右图所示，A、B两闭合线圈为同样的导线制成，匝数均为10匝，半径RA=2RB，图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EA∶EB=__________，两线圈中感应电流之比为IA∶IB=__________.

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