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如图(甲)所示,把一个固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈...

如图(甲)所示,把一个固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的磁场。已知线圈的匝数n=100匝,线圈的总电阻r=1.0Ω,线圈所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(乙)所示。已知线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为,其中为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻随温度的变化,求:

(1)线圈中产生感应电动势的最大值;

(2)小灯泡消耗的电功率;

(3)在磁感强度变化的0-的时间内,通过小灯泡的电荷量。

 

(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10-3C 【解析】(1)因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同,所以由图象可知,线圈中产生交变电流的周期为T=3.14×10-2s 所以线圈中感应电动势的最大值为 Em=8.0 V. (2)根据欧姆定律,电路中电流的最大值为Im=="0.80" A 通过小灯泡电流的有效值为I=Im/A 小灯泡消耗的电功率为P=I2R="2.88" W. (3)在磁感应强度变化的0~内,线圈中感应电动势的平均值=nS通过灯泡的平均电流= 通过灯泡的电荷量Q=Δt==4.0×10-3C.  
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考点分析:
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如图所示,为交流发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别10cm和20cm,内电阻r=5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO’以轴ω=rad/s的角速度匀速转动,把线圈和阻值为R=20Ω的外电阻相连接,求:

(1)S断开时,电压表示数;

(2)开关S合上时,电压表和电流表示数。

 

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如图所示,为某个同学做电磁感应演示实验所用的装置示意图,实验过程中发现,当闭合开关S的瞬间,图中电流表的指针向左偏转一下后,又回到中央位置。现在该同学继续进行实验,他将开关S闭合后,操作如下,请将正确的实验现象填在如下空白处:

(1)把原线圈插入副线圈的过程中,电流表的指针将_____________.

(2)把原线圈插入副线圈后电流表的指针将________________

(3)原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片P向右移动过程中,电流表的指针将_________

 

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如图所示,有一个单匝圆形线圈,线圈内有垂直于纸面向内的磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电粒子恰好静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带_______电,若增大磁感应

强度的变化率,则带电粒子将_________(填向上运动、向下运动或静止)

 

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如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有

A. 闭合电键K后,把R的滑片向右移

B. 闭合电键K后,把R的滑片向左移

C. 闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出

D. 闭合电键K后,把Q靠近P

 

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如图所示,有两根和水平面成α角的光滑平行的金属轨道,上端有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止开始滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度vm,则(   )

A. 如果B增大,vm将变大

B. 如果α增大,vm将变大

C. 如果R增大,vm将变大

D. 如果m变小,vm将变大

 

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