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物理 法拉第电磁感应定律的专项 培优练习题含答案

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物理】物理法拉第电磁感应定律的专项培优练习题含答案、法拉第电磁感应定律1.如图所示,在磁感应强度 B=1.0T 的有界匀强磁场中(MN 为边界),用外力将边长为 L=10cm的正方形金属线框向右匀速拉出磁场,已知在线框拉出磁场的过程中,ab 边受到的磁场力 F 随时间 t 变化的关系如图所示,bc 边刚离开磁场的时刻为计时起点(即此时 t=0).求:(1)将金属框拉出的过程中产生的热量 Q;⑵ 线框的电阻 R.【答案】(1)2.0X10-3J(2)1.0Q【解析】【详解】(1)由题意及图象可知,当 t=0时刻 ab 边的受力最大,为:F 二 BIL=0.02N1可得:F0.02I=卜=A=0.2ABL1.0x0.1线框匀速运动,其受到的安培力为阻力大小即为件,由能量守恒:Q=W=FL=0.02x0.1J=2.0x10-3J 安 1(2) 金属框拉出的过程中产生的热量:Q=12Rt线框的电阻:R=Q=2.0X10-3Q=1.0Q12t0.22x0.052.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数 n=100,线圈面积 S=200cm2,线圈的电阻 r=1Q,线圈外接一个阻值 R=4Q 的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求:故 R 消耗的总功率为:P=Pi+P2=0.0272W1)线圈中的感应电流的大小和方向;(2)电阻 R 两端电压及消耗的功率;(3)前 4s 内通过 R 的电荷量。【答案】(1)0-4s 内,线圈中的感应电流的大小为 0.02A,方向沿逆时针方向。4-6s 内,线圈中的感应电流大小为 0.08A,方向沿顺时针方向;(2)0-4s 内,R 两端的电压是 0.08V;4-6s内,R 两端的电压是 0.32V,R 消耗的总功率为 0.0272W;(3)前 4s 内通过 R 的电荷量是 8X10-2C。【解析】【详解】(1)0-4s 内,由法拉第电磁感应定律有:AB-S0.4-02Ei—=N=100XX0.02V=0.1VAtAt4Ei0.1!I—=A—0*02A线圈中的感应电流大小为:…由楞次定律知感应电流方向沿逆时针方向。山① ABS0.4昴二 N——-N—=100x_X0.02V=0.4V4-6s 内,由法拉第电磁感应定律有:''':E20,4—A-0.08A线圈中的感应电流大小为:"」II,方向沿顺时针方向。(2)0-4s 内,R 两端的电压为:宀*':1:'■'消耗的功率为:4-6s 内,R 两端的电压为:''""::V:l:'V消耗的功率为:八=3)前 4s 内通过 R 的电荷量为:'EM3 中 0.2x0.02=W0X^T^=8X10_2C3.如图(a)所示,间距为/、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为&的斜面上。在区域丨内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为 B;在区域 II 内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度 Bt的大小随...

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