一個半徑r=0.10m的閉合導體圓環(huán)，圓環(huán)單位長度的電阻R0=1.0×10-2 W×m-1。如圖19甲所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場，磁場方向垂直圓環(huán)所在平面向外，磁感應強度大小隨時間變化情況如圖19乙所示。（1）分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內(nèi)圓環(huán)中感應電動勢的大小；（2）分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內(nèi)圓環(huán)中感應電流的大小，并在圖19丙中畫出圓環(huán)中感應電流隨時間變化的i-t圖象（以線圈中逆時針電流為正，至少畫出兩個周期）；（3）求在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。

 

（1）E2=πr2=9.42×10-3V（2）

（3）Q=20（Q1 +Q2）=9.42×10-2J

解析:（1）在0~0.3s時間內(nèi)感應電動勢E1=πr2=6.28×10-3V    （1分）

在0.3s~0.5 s時間內(nèi)感應電動勢E2=πr2=9.42×10-3V （1分）

（2）在0~0.3 s時間內(nèi) =1.0 A  （1分）

在0.3s~0.5 s時間內(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）

說明：其他解法正確也得分，數(shù)值計算問題不重復扣分。

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在虛線AB的左側(cè)固定著一個半徑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AB右側(cè)存在水平向右的勻強電場，場強E=2×103 V/m．有一帶負電的小球從軌道最高點由靜止滑下，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，小球在運動中電量保持不變，不計空氣阻力（取g=10m/s2）
求：（1）小球落地的位置離虛線AB的距離；
（2）小球落地時的速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的平面直角坐標系中，存在一個半徑R=0.2m的圓形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B=1.0T，方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域的右邊緣與y坐標軸相切于原點O點．y軸右側(cè)存在電場強度大小為E=1.0×104N/C的勻強電場，方向沿y軸正方向，電場區(qū)域?qū)挾萳=0.1m．現(xiàn)從坐標為（-0.2m，-0.2m）的P點發(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軸正方向射入勻強磁場，速度大小v0=5.0×103m/s．（粒子重力不計）．
（1）求該帶電粒子射出電場時的位置坐標；
（2）為了使該帶電粒子能從坐標為（0.1m，-0.05m）的點回到電場，可在緊鄰電場的右側(cè)一正方形區(qū)域內(nèi)加勻強磁場，試求所加勻強磁場的磁感應強度大小和正方形區(qū)域的最小面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?盧灣區(qū)一模）現(xiàn)將一個半徑r=0.1m、電阻R=628Ω的圓環(huán)，以υ=0.1m/s的速度從磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中勻速拉出去．某時刻圓環(huán)恰好有一半還在磁場中，如右圖所示，則此時環(huán)內(nèi)的感應電動勢大小為
4×10-3
4×10-3
V，從此刻起到圓環(huán)全部出磁場的過程中，穿過圓環(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 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在一勻強電場中，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邊長為l=1m，電勢φD=11V，φA=6V，φB=1V，ABCD內(nèi)固定一個半徑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點以v0=2
3
m/s的速度在圓管內(nèi)做完整的圓周運動小球的半徑忽略不計，在運動過程中小球帶電量不變．取g=10m/s2，以下說法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源：北京期末題 題型：計算題

一個半徑r=0.10 m的閉合導體圓環(huán)，圓環(huán)單位長度的電阻。如圖甲所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場，磁場方向垂直環(huán)所在平面向外，磁感應強度大小隨時間情況如圖乙所示。
（1）分別求在0-0.3 s和0.3-0.5 s時間內(nèi)圓環(huán)中感應電動勢的大��；
（2）分別求在0-0.3 s和0.3-0.5 s時間內(nèi)圓環(huán)中感應電流的大小，并在圖丙中畫出圓環(huán)中感應電流隨時間變化的i－t圖象（以線圈中逆時針電流為正，至少畫出兩個周期）。

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