在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)正方形金屬線圈abcd邊長(zhǎng)l=0.2 m，線圈的ad邊跟磁場(chǎng)的左側(cè)邊界重合，如圖5-11所示，線圈的電阻R=0.4 Ω。用外力使線圈從磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)出來：一次是用力使線圈從左側(cè)邊界勻速平動(dòng)移動(dòng)出磁場(chǎng)；另一次是用力使線圈以ad邊為軸，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)出磁場(chǎng)，兩次所用時(shí)間都是0.1 s。試分析計(jì)算兩次線圈中產(chǎn)生的熱量。

圖5-11

解析：第一次線圈被勻速平動(dòng)移出磁場(chǎng)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而求出電流，得出產(chǎn)生的熱量；第二次線圈以ad邊為軸，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中有正弦交變電流，求電流的熱效應(yīng)運(yùn)算用有效值。?

解：第一次線圈勻速平移出磁場(chǎng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E1=ΔΦ/Δt=0.2 V，所以電流做的功W1= t=0.01 J，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，得Q1=0.01 J。?

第二次線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=BSω=0.1π V，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=，所以電流做的功W2=t=0.012 J，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律知，Q2=0.012 J。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

一根0.2m長(zhǎng)的直導(dǎo)線，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以V=3m/s的速度做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，直導(dǎo)線垂直于磁感線，運(yùn)動(dòng)方向跟磁感線、直導(dǎo)線垂直．那么，直導(dǎo)線中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長(zhǎng)分別為0.1m和0.2m，內(nèi)阻為 5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以
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2
π
r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)開始時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接、求
（1）寫出線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式
（2）電阻R上所消耗的電功率是多少
（3）如果保持轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外力每分鐘需要對(duì)轉(zhuǎn)子所做的功；
（4）從計(jì)時(shí)開始，線圈轉(zhuǎn)過π/3的過程中，通過外電阻R的電荷量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在真空中一個(gè)光滑的絕緣的水平面上，有直徑相同的兩個(gè)金屬球A、C．質(zhì)量mA=0.01kg，mC=0.005kg．靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的C球帶正電，電量qC=1×10-2 C．在磁場(chǎng)外的不帶電的A球以速度v0=20m/s進(jìn)入磁場(chǎng)中與C球發(fā)生正碰后，C球?qū)λ矫鎵毫η『脼榱�，設(shè)向右為正，則碰后A球的速度為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量為60g的金屬棒長(zhǎng)為L(zhǎng)1=20cm，棒兩端與長(zhǎng)為L(zhǎng)2=30cm的細(xì)軟金屬線相連，吊在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)金屬棒中通過穩(wěn)恒電流I后，銅棒向紙外擺動(dòng)，最大偏角θ=60°（取g=10m/s2），則下列說法中正確的是（　�。�
①金屬棒中電流方向水平向右，電流大小為6
3
A．
②金屬棒中電流方向水平向右，電流大小為2
3
A．
③當(dāng)偏角θ=60°時(shí)，金屬棒受到的合力為零．
④金屬棒在擺動(dòng)過程中動(dòng)能的最大值為2.78×10-2J．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖15所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長(zhǎng)分別為10cm和20cm，內(nèi)阻為5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以50
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rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)開始時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，線圈通過電刷和外部20Ω的電阻R相接．求電鍵S合上后：
（1）寫出線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式．
（2）電壓表和電流表示數(shù)；電阻R上所消耗的電功率．
（3）如保持轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外力每分鐘需要對(duì)轉(zhuǎn)子所做的功．
（4）從計(jì)時(shí)開始，線圈轉(zhuǎn)過
π
6
的過程中，通過外電阻R的電量．

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