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17.一個匝數(shù)n=100匝,邊長L=10cm的正方形閉合線圈的總電阻R=10Ω,將這個線圈垂直于磁場放置,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t作周期性變化的磁場中,磁場的變化情況如圖所示,請回答下列問題:
(1)通過計算分析,畫出線圈中電動勢隨時間變化的圖象(以開始產(chǎn)生的電動勢為正).
(2)1min內(nèi)該線圈中產(chǎn)生的熱量為多少?

分析 (1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知,E=nt=nSBt=nL2Bt,由磁場的變化情況圖象不難作出電動勢隨時間變化的圖象;
(2)由感應(yīng)電動勢結(jié)合歐姆定律以及焦耳定律求解1min內(nèi)該線圈中產(chǎn)生的熱量

解答 解:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知,E=nt=nSBt=nL2Bt,
在0~1s內(nèi),Bt=100T/s;感應(yīng)電動勢為:E1=100×0.01×100V=100V;
在1~2s內(nèi),Bt=0,感應(yīng)電動勢為:E2=0
2~4s=-100T/s;感應(yīng)電動勢為:E3=-100×0.01×100V=-100V;
4~5sBt=0;感應(yīng)電動勢為:E4=0
5~7sBt=100T/s;感應(yīng)電動勢為E5=100×0.01×100V=100V;
故電動勢隨時間變化的圖象為:
(2)每個周期內(nèi)有23時間線框中有電流,而1分鐘為1000個周期,故1min內(nèi)該線圈中產(chǎn)生的熱量為;Q=E2Rt=100210×60×23J=4×103J
答:(1)線圈中電動勢隨時間變化的圖象(以開始產(chǎn)生的電動勢為正)為:
(2)1min內(nèi)該線圈中產(chǎn)生的熱量為4000J

點評 作圖象時,關(guān)鍵由法拉第電磁感應(yīng)定律得到感應(yīng)電動勢與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系式;計算熱量要考慮歐姆定律以及焦耳定律.

練習(xí)冊系列答案
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7.跳遠(yuǎn)時,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,這是由于( �。�
A.人跳在沙坑里的動量比跳在水泥地上的動量小
B.人跳在沙坑里的動量變化比跳在水泥地上的動量變化小
C.人跳在沙坑里受到的沖量比跳在水泥地上受到的沖量小
D.人跳在沙坑里受到的沖力比跳在水泥地上受到的沖力小

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8.如圖所示,a、b兩輪靠皮帶傳動,A,B分別為兩輪邊緣上的點,C與A同在a輪上,已知rA=2rB,OC=rB,在傳動時,皮帶不打滑,則:
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A.可以在地面上任意一點的上方,且離地心的距離可按需要選擇不同的值
B.可以在地面上任意一點的上方,但離地心的距離是一定的
C.只能在赤道的正上方,且離地心的距離是一定的
D.只能在赤道的正上方,但離地心的距離可按需要選擇不同的值

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12.如圖所示電路中,A、B是相同的兩個燈泡,L是一個帶鐵芯的線圈,電阻可不計.調(diào)節(jié)R,電路穩(wěn)定時兩燈都正常發(fā)光,則在開關(guān)合上和斷開時( �。�
A.兩燈同時點亮、同時熄滅
B.合上S時,B比A先到達(dá)正常發(fā)光狀態(tài)
C.斷開S時,A、B兩燈都不會立即熄滅,通過A燈的電流方向與原電流方向相同,而B燈的電流反向
D.斷開S時,A燈會突然閃亮一下后再熄滅

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2.2014年初,“雪龍?zhí)枴逼票晒I救俄羅斯科考人員后被浮冰圍困.脫困方式為:接觸重冰區(qū)前,船從靜止開始做勻加速直線運動,運動距離l到達(dá)重冰區(qū),此時速度為v,且恰好達(dá)到額定功率P,然后沖上重冰區(qū)冰面,利用船頭的冰刀和船體把冰壓碎,最終脫困.已知船總質(zhì)量為m,求:
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A.0.20B.0.41C.1.0D.2.3

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(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��;
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