精英家教網(wǎng)長為a、寬為b的矩形線框有n匝,每匝線圈電阻為R,如圖所示,對稱軸MN的左側(cè)處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,第一次將線框從磁場中以速度v勻速拉出;第二次讓線框以ω=2v/b的角速度轉(zhuǎn)過90°角.那么
①通過導線橫截面的電量q1:q2=1:n ②通過導線橫截面的電量q1:q2=1:1
③線框發(fā)熱功率P1:P2=2n:1       ④線框發(fā)熱功率P1:P2=2:1( 。
A、①③B、①④C、②③D、②④
分析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,得出感應(yīng)電動勢E=n
△Φ
△t
,結(jié)合閉合電路歐姆定律I=
E
nR
與電量表達式Q=It,即可解得電量q=
△Φ
R
,從而即可求解.
平均感應(yīng)電動勢E=n
△Φ
△t
瞬時感應(yīng)電動勢E=BLv.分別求出感應(yīng)電流的大小,再根據(jù)熱功率的表達式P=I2nR,進行比較.
解答:解:①、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,得出感應(yīng)電動勢為:E=n
△Φ
△t

結(jié)合閉合電路歐姆定律有:I=
E
nR

電量表達式有Q=It
即可解得電量為:q=
△Φ
R

雖然兩次的運動方式不同,但它們的磁通量的變化量相同,因此它們的電量之比為1:1,
故①錯誤,②正確;
③、轉(zhuǎn)動過程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為:E=n
△Φ
△t
=
B
ab
2
π

瞬時感應(yīng)電動勢為:E=BLv=Bav
感應(yīng)電流的大小之比即為感應(yīng)電動勢大小之比為:Bav:
B
ab
2
π
=
2
:1
再根據(jù)線框的發(fā)熱功率P=I2nR,可知,線框發(fā)熱功率P1:P2=2:1,故③錯誤,④正確;
故選:D.
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律與電量表達式相綜合而得q=
△Φ
R
,同時理解發(fā)熱功率與什么因素有關(guān),并對于這些基礎(chǔ)知識,要加強理解和應(yīng)用,平時練習不可忽視.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

長為a、寬為b的矩形線框有n匝,每匝線圈電阻為R,如圖所示,對稱軸MN的左側(cè)處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,第一次將線框從磁場中以速度v勻速拉出;第二次讓線框以ω=
2v
b
的角速度轉(zhuǎn)過90°角.那么(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,長為a、寬為b的矩形線框的左半側(cè)處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向與線框平面垂直,線框的對稱軸MN恰與磁場邊緣平齊.若第一次將線框從磁場中以恒定速度v向右勻速拉出,第二次以同樣大小的線速度v讓線框轉(zhuǎn)過90?.兩次過程中,線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢之比為
π
2
π
2
;第一次線框運動到磁場邊緣時與第二次線框轉(zhuǎn)過90?時(左側(cè)邊均未離開磁場),兩次線框的瞬時發(fā)熱功率之比為
1:1
1:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長為a、寬為b的矩形線圈,電阻為r,處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場邊緣,磁場方向垂直于紙面向外,線圈與磁感線垂直.用力F將線圈向右以速度v勻速拉出磁場的過程中(  )
A、線圈中感應(yīng)電流大小為
Bav
r
B、安培力做的功等于Fb
C、線圈中感應(yīng)電流方向為逆時針
D、線圈所受安培力逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,將一個質(zhì)量為m,長為a,寬為b的矩形物體豎立起來的過程中,人至少需要做多少功?

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