在磁感強度B=0.5T的勻強磁場中，有一個正方形金屬線圈abcd，邊長l=0.2m，線圈的ad邊跟磁場的左側邊界重合，如圖所示，線圈的電阻R=0.4Ω，用外力使線圈從磁場中運動出來：一次是用力使線圈從左側邊界勻速平動移出磁場；另一次是用力使線圈以ad邊為軸，勻速轉動出磁場，兩次所用時間都是0.1s．試分析計算兩次外力對線圈做功之差．（π2=10）
使線圈勻速平動移出磁場時，
bc邊切割磁感線而產(chǎn)生恒定感應電動勢：ε=BIV…①
線圈中產(chǎn)生恒定的感生電流：I=
ε
R
…②
外力對線圈做的功等于線圈中消耗的電能為：W外=E電=εIt…③
由①、②、③并代入數(shù)據(jù)解出：W=0.01J
線圈以ad為軸勻速轉出磁場時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流都是按正弦規(guī)律變化的．感應電動勢和感應電流的最大值為：
εmax=BSω…④
Imax=
εmax
R
…⑤
④式中的S是線圈面積，ω是線圈旋轉的角速度，電路中消耗的電功率應等于
P=ε有I有…⑥
外力對線圈做的功應等于電路中消耗的電能：
W外′=E電′=ε有I有t=（εm?
Im
2
）t=0.0123J…⑦
兩次外力做功之差為：W′-W=2.5×10-3J．
答：兩次外力對線圈做功之差為2.5×10-3J．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，在一個正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著磁感應強度B隨時間變化的勻強磁場，磁場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構成閉合回路，電阻的阻值R=4.0Ω．勻強磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖乙所示，求：
（1）在t=2.0s時通過電阻R的感應電流的大��；
（2）在t=5.0s時刻，線圈端點a、b間的電壓．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面）．在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點射入柱形區(qū)域，在圓上的b點離開該區(qū)域，離開時速度方向與直線垂直．圓心O到直線的距離為
3
5
R．現(xiàn)將磁場換為平等于紙面且垂直于直線的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直線在a點射入柱形區(qū)域，也在b點離開該區(qū)域．若磁感應強度大小為B，不計重力，求電場強度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

閉合回路中的磁通量Φ隨時間t變化的圖象分別如①②③④所示，關于回路中產(chǎn)生的感應電動勢的下列說法正確的是（　�。�
A．圖①的回路中感應電動勢為零
B．圖②的回路中感應電動勢不為零且恒定
C．圖③的回路中0-t1時間內(nèi)的感應電動勢小于t1-t2時間內(nèi)的感應電動勢
D．圖④的回路中感應電動勢先變小再變大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一銅塊，重量為G，密度為D，電阻率為ρ．把它拉制成截面半徑為r的導線，再用它做成一半徑為R的圓形回路（R＞＞r）．現(xiàn)加一個方向垂直回路平面的勻強磁場，磁感應強度B的大小變化均勻，則（　�。�
A．感應電流大小與導線粗細成正比
B．感應電流大小與回路半徑R成正比
C．感應電流大小與回路半徑R的平方成正比
D．感應電流大小與R、r都無關

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在虛線圓周內(nèi)有一均勻的磁場，其磁感應強度B正以0.1T/s的變化率減小．在圓周內(nèi)放一金屬圓環(huán)（圖中實線），使圓環(huán)平面垂直磁場．已知此圓環(huán)半徑為0.1m．
（1）圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢為多大？
（2）設圓環(huán)的電阻為1Ω，則圓環(huán)中的電流為多大？
（3）仍設圓環(huán)的電阻為1Ω，但在環(huán)上某處將圓環(huán)斷開，并在斷開形成的兩端點間接入一個4Ω的電阻，這兩端點的電壓為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為a，總電阻為R，勻強磁場B垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點A鉸鏈連接的長度為2a．電阻為R/2的導體棒AC由水平位置貼環(huán)面擺下，當擺到豎直位置時C點的線速度為v，則這時AC兩端的電壓大小為（　�。�
A．2BavB．BavC．2Bav/3D．Bav/3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，平行且足夠長的兩條光滑金屬導軌，相距0.5m，與水平面夾角為30°，不計電阻，廣闊的勻強磁場垂直穿過導軌平面，磁感應強度B=0.4T，垂直導軌放置兩金屬棒ab和cd，長度均為L=0.5m，電阻均為R=0.1Ω，質(zhì)量均為m=0.2kg，兩金屬棒與金屬導軌接觸良好且可沿導軌自由滑動．現(xiàn)ab棒在外力作用下，以恒定速度v1=2m/s沿著導軌向上滑動，cd棒則由靜止釋放，試求：（取g=10m/s2）
（1）金屬棒ab產(chǎn)生的感應電動勢E1；
（2）金屬棒cd開始運動的加速度a和最終速度v2．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

2002年12月31日，上海磁浮列車線將首次試運行，它是世界上第一條投入商業(yè)運營的磁浮列車線，該車的正常車速超過400km/h．如圖所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導材料制成的超導圓環(huán)．將超導圓環(huán)B水平放在磁鐵A上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中：（　�。�
A．在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應電流．當穩(wěn)定后，感應電流消失
B．在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應電流．當穩(wěn)定后，感應電流仍存在
C．如A的N極朝上，B中感應電流的方向如圖所示
D．如A的N極朝上，B中感應電流的方向與圖中所示的方向相反

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