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一個邊長為10cm匝數為1000的正方形金屬線框置于勻強磁場中,線框平面與磁場垂直,線框總電阻為1Ω.磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖所示,求:
(1)線框中電流的有效值;
(2)線框消耗的最大電功率.
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(1)由圖可知,磁場是周期性變化的,因此線圈中產生的感應電動勢也是周期性變化的.由法拉第電磁感應定律E=n
△Φ
△t
=ns
△B
△t
有:
    0-1s內,E1=ns
△B
△t
=1000×0.12×
6×10-2
1
V=0.6V,則線圈中產生的感應電流大小為I1=
E1
R
=0.6A.
    1-4s內,E2=ns
△B
△t
=1000×0.12×
6×10-2
3
V=0.2V,則線圈中產生的感應電流大小為I2=
E1
R
=0.2A.
設線框中電流的有效值為I,則根據有效值的定義得
   
I21
Rt1
+
I22
Rt2=I2R(t1+t2
代入解得,I=
3
5
A
(2)線框消耗的最大電功率為Pm=
I21
R=0.62×1W=0.36W.
答:(1)線框中電流的有效值是
3
5
A;
(2)線框消耗的最大電功率是0.36W.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

一個邊長為10cm的正方形金屬線框置于勻強磁場中,線框匝數n=100,線框平面與磁場垂直,電阻為20Ω.磁感應強度隨時間變化的圖象如圖所示.則在一個周期內線框產生的熱量為
0.2
0.2
 J.

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科目:高中物理 來源: 題型:

一個邊長為10cm匝數為1000的正方形金屬線框置于勻強磁場中,線框平面與磁場垂直,線框總電阻為1Ω.磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖所示,求:
(1)線框中電流的有效值;
(2)線框消耗的最大電功率.

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科目:高中物理 來源:2012屆天津市第一中學高三4月月考物理試卷(帶解析) 題型:實驗題

(18分)
(1)如圖所示,abcd為單匝矩形線圈,邊長ab=10cm,bc=20cm。該線圈的一半位于具有理想邊界、磁感應強度為0.1T、寬為20cm的勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直。若線圈繞通過ab邊的軸以100p rad/s的角速度勻速旋轉,當線圈由圖示位置轉過90°時的瞬時感應電動勢大小為___________V。

(2)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.
(I)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當:
                                             ;
                                             。
(II)該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個點A、B、C、D、E、F為計數點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5,若打點的時間間隔為T,則打E點時重物速度的表達式為vE=         

(3)冬、春季節(jié)降水量少,廣東沿海附近水位較低,漲潮時海水倒灌出現所謂咸潮現象,使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度較高,水質受到影響,為了研究咸潮出現的規(guī)律,某同學設計了一個監(jiān)測河水電阻率的實驗。它在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極,如下圖(1)所示,兩電極相距L=0.314m,其間充滿待測的河水。安裝前他用如下圖(2)的游標卡尺(圖為卡尺的背面)測量玻璃管的內徑,結果如下圖(3)所示。
他還選用了以下儀器:量程15V、內阻300kΩ的電壓表,量程300μA、內阻50Ω的電
流表,最大阻值為1kΩ的滑動變阻器,電動勢E=12V、內阻r=6Ω的電池組,開關等各一個,以及導線若干。下圖(4)坐標中包括坐標為(0,0)的點在內的9個點表示他測得的9組電流I、電壓U的值。

根據以上材料完成以下問題:
(a)測量玻璃管內徑時,應將上圖(2)中的游標卡尺的A、B、C三部分中的__________________與玻璃管內壁接觸(填代號);
(b)玻璃管的內徑d=___________mm;
(c)圖(4)中的9個點表示實驗中測得的9組電流I、電壓U的值,試寫出根據此圖求R值的步驟:
                                                                     
                                                                     
(d)上圖(5)中的實物儀器部分已連線,將其他部分連接成能測出上圖(4)數據的實物連接圖;
(e)開頭閉合前滑動變阻器的滑片應先滑至___________端。

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年山西省太原五中高二(下)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

一個邊長為10cm匝數為1000的正方形金屬線框置于勻強磁場中,線框平面與磁場垂直,線框總電阻為1Ω.磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖所示,求:
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