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如圖所示，邊長為L的正方形金屬框，質量為m，電阻為R，用細線把它懸掛于一個有界的勻強磁場邊緣，金屬框的上半部處于磁場內，下半部處于磁場外．磁場隨時間變化規(guī)律為B=kt（k＞0），已知細線所能承受的最大拉力為2mg，求：
（1）線圈的感應電動勢大��；
（2）細繩拉力最大時，導體棒受到的安培力大�。�
（3）從t=0開始直到細線會被拉斷的時間．
（1）由磁場隨時間變化規(guī)律為B=kt（k＞0）得：
△B
△t
=k
根據法拉第電磁感應定律有：E=
△B
△t
?S=k?
L2
2
．
（2）當細線剛要斷時，根據共點力平衡有：T=F安+mg
解得：F安=T-mg=2mg-mg=mg．
（3）根據閉合電路歐姆定律得：I=
E
R
=
kL2
2R
，B=kt
由第（1）問知，當拉力等于安培力時，繩子斷裂，則有：mg=BIL=kt?
kL2
2R
L
解得：t=
2mgR
k2L3
．
答：（1）線圈的感應電動勢大小為k?
L2
2
．
（2）細繩拉力最大時，導體棒受到的安培力大小為mg．
（3）從t=0開始直到細線會被拉斷的時間為
2mgR
k2L3
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一個電阻為R的n匝金屬圓環(huán)線圈，面積為s，放在勻強磁場中，磁場與線圈所在平面垂直，如圖（a）所示．已知通過圓環(huán)的磁場隨時間t的變化關系如圖（b）所示（令磁感線垂直紙面向下為正方向），圖中的最大磁感應強度B0以及磁場隨時間變化的周期T都是已知量，則在t=0到t=T=
T
4
的時間內，通過圓環(huán)線圈的電流大小為______；在圖（c）中作出t=0到t=T的時間內金屬圓環(huán)中電流與時間的關系圖線．（設逆時針方向為電流的正方向）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩個垂直紙面的勻強磁場方向相反．磁感應強度的大小均為B，磁場區(qū)域的寬度為a，一正三角形（高度為a）導線框ABC從圖示位置沿圖示方向勻速穿過兩磁場區(qū)域，以逆時針方向為電流的正方向，在圖中感應電流I與線框移動距離x的關系圖的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖，圓形閉合線圈內存在方向垂直紙面向外的磁場，磁感應強度隨時間變化如圖，則下列說法正確的是（　　）
A．0～1s內線圈的磁通量不斷增大
B．第4s末的感應電動勢為0
C．0～1s內與2～4s內的感應電流相等
D．0～1s內感應電流方向為順時針方向

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

穿過閉合回路的磁通量φ隨時間t變化的圖象分別如圖①～④所示，下列關于回路中產生的感應電動勢的論述正確的是（　　）
A．圖①中，回路不產生感應電動勢
B．圖②中，回路產生的感應電動勢一直在變大
C．圖③中，回路在0～t1時間內產生的感應電動勢小于在t1～t2時間內產生的感應電動勢
D．圖④中，回路產生的感應電動勢先變大再變小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一個1000匝的線圈，在0.4s內通過它的磁通量從0.02wb增加到0.09wb，則線圈中磁通量的變化量和產生的感應電動勢分別是（　　）
A．70wb、175vB．0.07wb、175v
C．0.07wb、1.75vD．70wb、28v

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一匝數n=200匝的矩形線圈abcd放在磁場中，線圈回路的總電阻R=5Ω．線圈平面垂直于磁感線方向．穿過線圈的磁通量φ隨時間變化的規(guī)律如圖所示，求：
（1）線圈中產生的感應電動勢；
（2）線圈中產生的感應電流；
（3）30×0.01s內線圈中產生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在與勻強磁場垂直的平面內有兩根平行金屬導軌A和B，在金屬導軌A、B上套有兩段可以自由滑動的導體CD和EF，如圖所示，若用力使導體EF向右運動，則導體CD將（　�。�
A．保持不動
B．向右運動
C．向左運動
D．先向右運動，后向左運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在均勻磁場中有一N匝，半徑為a的圓形線圈（其總電阻為R）和一儀器（內阻不計）串聯，線圈平面與磁場垂直，當線圈迅速由靜止翻轉180°，該義器指示有電量q通過，根據已知q、N、a、R，可計算出磁感應強度B等于（　　）
A．
qR
2Nπa2
B．
qR
2πaN
C．
πa2N
qR
D．
qπa2
2NR

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