如圖甲所示，在一個(gè)正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與線圈平面垂直。金屬線圈所圍的面積S＝200cm2，匝數(shù)n＝1000，線圈電阻r＝1.0Ω。線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路，電阻R＝4.0Ω。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示，求：
(1)t＝2.0s時(shí)刻，通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流大��；
(2)在t＝5.0s時(shí)刻，電阻R消耗的電功率；
(3)0～6.0s內(nèi)整個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的熱量。
解：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，0～4.0s時(shí)間內(nèi)線圈中磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流。t＝2.0s時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1＝n＝n
根據(jù)閉合電路歐姆定律，閉合回路中的感應(yīng)電流
I1＝
解得I1＝0.2A.
(2)由圖像可知，在4.0～6.0s時(shí)間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2＝n＝n
根據(jù)閉合電路歐姆定律，t＝5.0s時(shí)閉合回路中的感應(yīng)電流
I2＝＝0.8A
電阻消耗的電功率P2＝I22R＝2.56W。
(3)根據(jù)焦耳定律，0～4.0s內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量
Q1＝I12(r＋R)△t1＝0.8J
4．0～6.0s內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量
Q2＝I22(r＋R)△t2＝6.4J
0～6.0s內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量
Q＝Q1＋Q2＝7.2J
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：

如圖甲所示，在同一豎直平面內(nèi)有兩正對(duì)著的相同半圓光滑軌道，它們相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在期間運(yùn)動(dòng)．今在最高點(diǎn)A與最低點(diǎn)B各放一個(gè)壓力傳感器，測(cè)試小球?qū)壍赖膲毫�，并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)．當(dāng)兩半圓軌道間距變化時(shí)，測(cè)得A，B兩點(diǎn)壓力差△F與距離x的圖象如圖乙所示，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：
（1）小球的質(zhì)量m是多少？
（2）半圓軌道的半徑R是多少？
（3）若小球在最低點(diǎn)B的速度為20m/s，為使小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)，x的取值范圍為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

足夠長(zhǎng)的光滑平臺(tái)與l=20m長(zhǎng)的水平傳送帶的上表面平齊，傳送帶始終以v=4m/s的恒定速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，它們之間的間隙能忽略，平臺(tái)A、B兩端靜止放置兩個(gè)大小不計(jì)的滑塊1和滑塊2，兩個(gè)滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，質(zhì)量分別為m1=3kg，m2=2kg，現(xiàn)用一個(gè)沿傳送帶方向的水平拉力F作用在滑塊1上，拉力F隨時(shí)間的變化圖象如圖甲所示，在還未到達(dá)B端時(shí)撤去拉力，與滑塊2發(fā)生彈性正碰，求：
（l）t=5s撤去拉力時(shí)滑塊1獲得的速度；
（2）彈性正碰后滑塊1、2的速度；
（3）兩個(gè)滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的總熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，在空心三棱柱CDF以外足夠大的空間中，充滿著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．三棱柱的軸線與磁場(chǎng)平行，截面邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，三棱柱用絕緣薄板材料制成，其內(nèi)部有平行于CD側(cè)面的金屬板P、Q，兩金屬板間的距離為d，P板帶正電，Q板帶負(fù)電，Q板中心有一小孔，P板上與小孔正對(duì)的位置有一個(gè)粒子源S，從S處可以發(fā)出初速度為0、帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，這些粒子與三棱柱側(cè)面碰撞時(shí)無(wú)能量損失．試求：
（1）為使從S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)，P、Q之間的電壓U應(yīng)滿足什么條件？（Q與CD之間距離不計(jì)）
（2）粒子從S點(diǎn)出發(fā)又回到S點(diǎn)的最短時(shí)間是多少？
（3）若磁場(chǎng)是半徑為a的圓柱形區(qū)域，如圖乙所示，圓柱的軸線與三棱柱的軸線重合，且a=（
3
3
+
1
10
）L，要使S點(diǎn)發(fā)出的粒子最終又回到S點(diǎn)，則P、Q之間的電壓不能超過(guò)多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，在虛線所示的等腰直角三角形CDE（其底邊DE長(zhǎng)為3L）區(qū)域內(nèi)，存在有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框efgh（gf邊與DE邊在同一直線上）在紙平面內(nèi)沿DE方向從左向右以速度v勻速通過(guò)場(chǎng)區(qū)．若以圖示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)榫�框中感應(yīng)電流的正方向，則圖乙所示的四個(gè)i-t圖象（橫軸單位長(zhǎng)度表示的值為L(zhǎng)/v），哪一個(gè)能反映線框中感應(yīng)電流的規(guī)律（　�。�
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?普陀區(qū)二模）在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）已知單擺小球的質(zhì)量為m，擺長(zhǎng)為l，某地重力加速度為g，當(dāng)單擺做擺角不超過(guò)5°的振動(dòng)時(shí)，通過(guò)證明可以得到回復(fù)力F=-kx，其中k=
mg
l
mg
l
．
（2）某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期．如圖甲所示，用一個(gè)磁性小球代替原先的擺球，在單擺下方放置一個(gè)磁傳感器，其軸線恰好位于單擺懸掛點(diǎn)正下方．使單擺做小角度擺動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量值最大時(shí)，磁性小球位于最低點(diǎn)．若測(cè)得連續(xù)N個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值之間的時(shí)間間隔為t，則單擺周期的測(cè)量值為
2t
N-1
2t
N-1
（地磁場(chǎng)和磁傳感器的影響可忽略）．
（3）經(jīng)理論推導(dǎo)可知，單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為T=T0（1+
1
4
sin2
θ
2
），式中T0為當(dāng)擺角θ趨近于0°時(shí)的周期．為了用圖象法驗(yàn)證該關(guān)系式，若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖乙所示的圖線，則圖線的斜率為
4
T0
4
T0
，縱軸截距為
-4
-4
．

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