如圖4-5-17所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n=1 000，線圈面積S=200 cm2，線圈的電阻為r=1Ω，在線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻，電阻的一個端b接地，把線圈放入一個方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感強度隨時間變化規(guī)律如圖線Bt所示。求：?

圖4-5-17

（1）從計時起在t=3 S,t=5 S時穿過線圈的磁通量是多少？?

（2）a點的最高電勢和最低電勢各是多少？??????

解析：本題考查電磁感應與圖象結合的問題。圓形線圈處磁通量的變化如圖，相當于電路的電源，根據(jù)法拉第電磁感應定律E=n=nS,在0～4s的時間內(nèi)，回路內(nèi)感應電流大小不變，由楞次定律方向為逆時針，知a點電勢最低。同理，在4～6 s的時間內(nèi)，a點的電勢最高。?

解：由Bt圖象可知k1==0.05,k2==0.2?

（1）Φ3=（B0+k1t）S=7×10-3Wb,Φ5=(B4-k2Δt)S=4×10-3Wb。?

（2）E1=n=nk1S=1.0V??

由右手定則，線圈下端相當電源正極?

Uba=IR==0.8V，又Uba=Ub-Ua,Ua=Ub-Uba=-0.8V,?

在0＜t＜4 s時，Uamin=-0.8V，E2=n=nk2S=4.0V,Uab=I′R=3.2V，?

Ua=Uab-Ub=3.2V,即4＜t＜6s時，a點電勢最高為3.2 V。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

為了測量列車運行的速度和加速度大小，可采用如圖4-3-16的裝置，它是由一塊安裝在列車車頭底部的強磁體和埋設在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成的（記錄測量儀未畫出）.當列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車在各位置的速度和加速度.

如圖4-3-17所示，假設磁體端部磁感應強度B=0.004 T，且全部集中在端面范圍內(nèi)，與端面相垂直.磁體的寬度與線圈寬度相同，且都很小，線圈匝數(shù)n=5，長l=0.2 m，電阻R=0.4 Ω（包括引出線的電阻），測試記錄下來的電流—位移圖，如圖4-3-17所示.

 

圖4-3-16

圖4-3-17

問題：

（1）試計算在離O（原點）30 m、130 m處列車的速度v1和v2的大小;

（2）假設列車做的是勻速直線運動，求列車加速度的大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：

一個質(zhì)量為m=0.5 kg、長為L=0.5 m、寬為d=0.1 m、電阻R=0.1 Ω的矩形線框，從h1=5 m的高度由靜止自由下落，如圖4-5-17所示.然后進入勻強磁場，剛進入時由于磁場力的作用，線框剛好做勻速運動（磁場方向與線框平面垂直）.

圖4-5-17

(1)求磁場的磁感應強度B；

(2)如果線框的下邊通過磁場區(qū)域的時間t=0.15 s，求磁場區(qū)域的高度h2.

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，選出一條紙帶如圖4-5-7所示，其中O點為起始點，A、B、C為三個計數(shù)點，打點計時器通以50 Hz交變電流，用毫米刻度尺測得OA=11.13 cm, OB=17.69 cm, OC=25.9 cm.

圖4-5-7

(1)這三個數(shù)據(jù)中，不符合有效數(shù)字要求的是__________，應該寫成__________ cm.

(2)在計數(shù)點A和B之間、B和C之間還各有一個點，重物的質(zhì)量為m kg.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，當打點計時器打到B點時，重物的重力勢能比開始下落時減少了__________J,這時它的動能為__________J.（g取9.80 m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4-5-17所示，在物理實驗中，常用“沖擊式電流計”來測定通過某閉合電路的電荷量.探測器線圈和沖擊電流計串聯(lián)后，又能測定磁場的磁感應強度.已知線圈匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R.把線圈放在勻強磁場時，開始時線圈與磁場方向垂直，現(xiàn)將線圈翻轉(zhuǎn)180°，沖擊式電流計測出通過線圈的電荷量為q，由此可知，被測磁場的磁感應強度B=___________.

圖4-5-17

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