如如圖13-1-3所示,邊長(zhǎng)為a的單匝正方形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以O(shè)O′邊為軸勻速運(yùn)動(dòng),角速度為ω,轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直,線圈電阻為R.求:

圖13-1-3

(1)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量;

(2)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)線圈某截面的電荷量q.

解析:線圈中產(chǎn)生的熱量需要從轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中交變電流的有效值考慮,通過(guò)截面的電荷量需要從交變電流的平均值考慮.

(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值Em=Bωa2,感應(yīng)電流的有效值為:

I===

線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的時(shí)間t==,所以在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為:Q=I2Rt=()2·R·=.

(2)線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的平均值分別為:

===

I==

所以,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量為:

q=It=·=.

答案:(1)  (2)


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13-1-3

(1)從圖上看,肯定把大頭針插錯(cuò)了的同學(xué)是________________________________.

(2)從圖上看,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度最高的同學(xué)是________________________________.

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若再使A、B球間的距離增大一倍,則它們間的靜電力為_(kāi)____________F.

圖13-1-3

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(2)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)線圈某截面的電荷量q.

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圖13-1-3

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