Question

【題目】在圖甲中，直角坐標(biāo)系0xy的1、3象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第1象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，第3象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為l，圓心角為900的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R.

(1)求導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值.

(2)在圖乙中畫出導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象.(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0)

(3)求線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量.

Answer 1

【答案】(1)(2)

(3)

【解析】

(1)線框從圖甲位置開始(t=0)轉(zhuǎn)過900的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

由閉合電路歐姆定律得，回路電流為：

聯(lián)立以上各式解得:

同理可求得線框進(jìn)出第3象限的過程中，回路電流為:

故感應(yīng)電流最大值為:

(2)I－t圖象為:

(3)線框轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量

又

。