如圖(a),一個電阻值為R,匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值也為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路.線圈的半徑為r.在線圈包圍的空間內(nèi),存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示.圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計.求0至t時間內(nèi)
(1)通過電阻R1上的電流大小和方向;
(2)通過電阻R1上的電量q.
(1)由圖象分析可知,0至t0時間內(nèi):
△B
△t
=
B0
t0
,
由法拉第電磁感應(yīng)定律得,感應(yīng)電動勢:E=n
△Φ
△t
=n
△B
△t
S,
其中:S=πr2,
由閉合電路歐姆定律得,電流:I=
E
R1+R
,
解得,通過電阻R1上的電流:I=
nB0πr2
3Rt0
,
由楞次定律可知,通過電阻R1上的電流方向為從b到a
(2)通過電阻R1上的電量:q=It=
nB0πr2t
3Rt0

答:(1)通過電阻R1上的電流大小為:
nB0πr2
3Rt0
,方向:從b到a;
(2)通過電阻R1上的電量為
nB0πr2t
3Rt0
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,金屬桿ab,cd可以在光滑導(dǎo)軌PQ和RS上滑動,勻強磁場方向垂直紙面向里.當(dāng)ab,cd分別以速度v1和v2滑動時,發(fā)現(xiàn)回路中感應(yīng)電流方向為逆時針方向,則v1和v2的大小和方向可能是(  )
A.v1>v2,v1向右,v2向左B.v1>v2,v1和v2都向左
C.v1=v2,v1和v2都向右D.v1=v2,v1和v2都向左

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,設(shè)有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.10T,方向豎直向下,矩形導(dǎo)線框abcd的邊長ab=60cm,bc=40cm,其ad邊在磁場外.當(dāng)線框向右水平勻速運動的速度v=5.0m/s,線框的電阻R=0.50Ω.求:
(1)線框中感應(yīng)電動勢的大;
(2)線框中感應(yīng)電流的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,abcd是金屬矩形框,OO′是金屬導(dǎo)體,可沿框無摩擦地滑動,整個框放在與框平面垂直的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B(T),OO′長為l(m),電阻為R(Ω),ab.cd電阻均為2R(Ω),ad.bc的電阻忽略不計,當(dāng)OO′向右以速度v(m/s)勻速滑動時,作用在OO′上的外力大小為______N,滑動過程中,金屬導(dǎo)體OO′兩端的電壓大小是______V.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

置入某磁場中的線圈位置、形狀不變,穿過線圈的磁場感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系如圖所示,則該線圈中的感應(yīng)電動勢( 。
A.均勻增加B.均勻減小C.保待不變D.為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,將條形磁鐵插入閉合線圈,若第一次迅速插入線圈中用時間為0.2s,第二次緩慢插入線圈用時間為1s,則第一次和第二次插入時線圈中通過的電量之比是______,線圈中產(chǎn)生的熱量之比是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B方向垂直于紙面向外,平行金屬軌接有電阻R,垂直導(dǎo)軌放有電阻也為R的導(dǎo)體棒MN,長為L,當(dāng)它沿導(dǎo)軌以速度V向右滑動
時,MN兩端電勢差為( 。
A.
1
4
BLV
B.
1
2
BLV
C.BLVD.略大于BLV

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩塊豎直放置的金屬板間距為d,用導(dǎo)線與一匝數(shù)為n的線圈連接.線圈內(nèi)部分布有方向水平向左的勻強磁場.兩板間有一個一定質(zhì)量、電荷量為+q的油滴在與水平方向成30°角斜向右上方的恒力F的作用下恰好處于平衡狀態(tài).則線圈內(nèi)磁場的變化情況和磁通量的變化率分別是( 。
A.磁場正在增強
△?
△t
=
3
dF
2q
B.磁場正在減弱,
△Φ
△t
=
3
dF
2nq
C.磁場正在減弱,
△Φ
△t
=
3
dF
2q
D.磁場正在增強,
△Φ
△t
=
3
dF
2nq

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑金屬導(dǎo)軌PN與QM相距1m,電阻不計,兩端分別接有電阻R1和R2,且R1=6Ω,R2=3Ω,ab導(dǎo)體棒的電阻為2Ω.垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為1T.現(xiàn)使ab以恒定速度v=3m/s勻速向右移動,求:
(1)金屬棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E
(2)R1與R2消耗的電功率分別為多少?
(3)拉ab棒的水平向右的外力F為多大?

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