一個(gè)半徑r=0.10m的閉合導(dǎo)體圓環(huán)，圓環(huán)單位長(zhǎng)度的電阻R0=1.0×10-2 W×m-1。如圖甲所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直圓環(huán)所在平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化情況如圖乙所示。

1.分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；

2.分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小，并在圖19丙中畫(huà)出圓環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象（以線(xiàn)圈中逆時(shí)針電流為正，至少畫(huà)出兩個(gè)周期）；

3.求在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。

 

【答案】

 

1.9.42×10-3V

2.i－t圖象如答圖所示

3.9.42×10-2J

【解析】（1）在0~0.3 s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=πr2=6.28×10-3V    （1分）

在0.3s~0.5 s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2=πr2=9.42×10-3V （1分）

（2）在0~0.3 s時(shí)間內(nèi) =1.0 A  （1分）

在0.3s~0.5 s時(shí)間內(nèi) =1.5 A  （1分）

i－t圖象如答圖2所示。              （1分）

（3）在0~0.3s內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q1=·2πrR0t1=1.88×10-3J        （1分）

在0.3s~0.5s內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q2=·2πrR0 t2=2.83×10-3J     （1分）

在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q=20（Q1 +Q2）=9.42×10-2J        （1分）

說(shuō)明：其他解法正確也得分，數(shù)值計(jì)算問(wèn)題不重復(fù)扣分。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在虛線(xiàn)AB的左側(cè)固定著一個(gè)半徑R=0.2m的1/4光滑絕緣豎直軌道，軌道末端水平，下端距地面高H=5m，虛線(xiàn)AB右側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=2×103 V/m．有一帶負(fù)電的小球從軌道最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上，已知小球的質(zhì)量m=2g，帶電量q=1×10-6 C，小球在運(yùn)動(dòng)中電量保持不變，不計(jì)空氣阻力（取g=10m/s2）
求：（1）小球落地的位置離虛線(xiàn)AB的距離；
（2）小球落地時(shí)的速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，存在一個(gè)半徑R=0.2m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，方向垂直紙面向外，該磁場(chǎng)區(qū)域的右邊緣與y坐標(biāo)軸相切于原點(diǎn)O點(diǎn)．y軸右側(cè)存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正方向，電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萳=0.1m．現(xiàn)從坐標(biāo)為（-0.2m，-0.2m）的P點(diǎn)發(fā)射出質(zhì)量m=2.0×10-9kg、帶電荷量q=5.0×10-5C的帶正電粒子，沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，速度大小v0=5.0×103m/s．（粒子重力不計(jì)）．
（1）求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)；
（2）為了使該帶電粒子能從坐標(biāo)為（0.1m，-0.05m）的點(diǎn)回到電場(chǎng)，可在緊鄰電場(chǎng)的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，試求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和正方形區(qū)域的最小面積．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?盧灣區(qū)一模）現(xiàn)將一個(gè)半徑r=0.1m、電阻R=628Ω的圓環(huán)，以υ=0.1m/s的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出去．某時(shí)刻圓環(huán)恰好有一半還在磁場(chǎng)中，如右圖所示，則此時(shí)環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為
4×10-3
4×10-3
V，從此刻起到圓環(huán)全部出磁場(chǎng)的過(guò)程中，穿過(guò)圓環(huán)橫截面的電量為
5×10-6
5×10-6
C．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，豎直面內(nèi)有一正方形ABCD，CD邊與水平面所成的角度為45°，CD邊長(zhǎng)為l=1m，電勢(shì)φD=11V，φA=6V，φB=1V，ABCD內(nèi)固定一個(gè)半徑R=0.2m的光滑絕緣圓管，圓管的最上端、最下端=最左端和最右端分別為E、F、G、H，在圓管的底部有一質(zhì)量m=1×10-6kg，電荷量為q=-
2
×1
0
-6
 
C的小球從F點(diǎn)以v0=2
3
m/s的速度在圓管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)小球的半徑忽略不計(jì)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球帶電量不變．取g=10m/s2，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：北京期末題 題型：計(jì)算題

一個(gè)半徑r=0.10 m的閉合導(dǎo)體圓環(huán)，圓環(huán)單位長(zhǎng)度的電阻。如圖甲所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直環(huán)所在平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間情況如圖乙所示。
（1）分別求在0-0.3 s和0.3-0.5 s時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；
（2）分別求在0-0.3 s和0.3-0.5 s時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小，并在圖丙中畫(huà)出圓環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i－t圖象（以線(xiàn)圈中逆時(shí)針電流為正，至少畫(huà)出兩個(gè)周期）。

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