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如图所示,一面积为S的单匝正方形线圈,线圈电阻为R,以角速度ω绕MN轴匀速转动,MN右边存在磁感应强度为B的匀强磁场,左边是真空区域.则线圈转动一周,外力所需做的功为( )

A.
B.
C.
D.
【答案】分析:线圈在磁场中转到,产生交变电流,产生的感应电动势的最大值为Em=nBsω,根据电功的定义可以求得产生的热量即为外力所做的功的大小.
解答:解:根据能量守恒定律可知,外力做功等于线圈转动一圈过程中产生的热量;线圈在磁场中匀速转动的感应电动势的有效值为E=,转一圈所用时间t=,但线圈在磁场运动的时间只有,由电功的定义:Q=?=,所以B正确.
故选B.
点评:由于线圈只是由一半的时间在磁场中转到,另一半的时间是没有电流产生的,外力做的功也只是在有磁场的时候做功.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中,这时穿过线圈的磁通量为
1
2
BS
1
2
BS
Wb,当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间,穿过线圈的磁通量为
1
2
BS
1
2
BS
Wb.

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如图所示,一面积为S,电阻为R的N匝矩形线圈处于一个交变的磁场中,磁感应强度的变化规律为B=B0sinωt.下列说法正确的是(  )

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(1)平行金属MN获得的电压U;
(2)yOA区域匀强磁场的磁感应强度B;
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(2010?成都二模)如图所示,一面积为S的单匝正方形线圈,线圈电阻为R,以角速度ω绕MN轴匀速转动,MN右边存在磁感应强度为B的匀强磁场,左边是真空区域.则线圈转动一周,外力所需做的功为(  )

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如图所示,一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路,不计圆形金属线圈及导线的电阻.线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场Bt.电阻R两端并联一对平行金属板MN,两板间距为dN板右侧xOy坐标系(坐标原点ON板的下端)的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OAy轴的夹角∠AOy=45°,AOx区域为无场区.在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),经过N板的小孔,从点Q(0,l )垂直y轴进入第一象限,经OA上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第一象限.求:

(1)平行金属板MN获得的电压U

(2)yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B

(3)粒子从P点射出到到达x轴的时间.

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