如圖甲所示區(qū)域（圖中直角坐標(biāo)系Oxy的2、4象限）內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于圖面向里，大小為B，半徑為l、圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點(diǎn)在圖面內(nèi)沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R。

（1）求線框中感應(yīng)電流的最大值I0和交變感應(yīng)電流的頻率f；

（2）在圖乙上畫出線框轉(zhuǎn)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應(yīng)的時(shí)刻為0，沿OQP方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向）

 

 

 

 

 

 

 

 

 （1）在從圖中位置開始（t=0）轉(zhuǎn)過60°的過程中，經(jīng)△t，轉(zhuǎn)角△θ=ωt，回路的磁通增量為：△Ф=△θl2B      

由法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=△Ф/△t      

因?yàn)槭莿蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，這就是最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。           

由歐姆定律可求得：I0=ωBl2/2R                       

由題及圖分析可知，線框每轉(zhuǎn)過180°完成一個(gè)周期，所以感應(yīng)電流的頻率等于線框旋轉(zhuǎn)頻率的2倍，即：f=ω/π        

（2）圖象如圖所示 

 

 

 

 

 

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，空間有Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)兩個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向如圖所示．兩磁場(chǎng)區(qū)域之間有寬度為s的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ．a(chǎn)bcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＞s）的正方形線框，每邊的電阻為R．線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，從Ⅰ區(qū)經(jīng)過Ⅱ區(qū)完全進(jìn)入Ⅲ區(qū)，線框ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行．求：
（1）當(dāng)ab邊在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，dc邊所受安培力的大小和方向；
（2）線框從完全在Ⅰ區(qū)開始到全部進(jìn)入Ⅲ區(qū)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)圖中畫出，從ab邊剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)，到cd邊剛進(jìn)入Ⅲ區(qū)的過程中，
d、a兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uda隨時(shí)間t變化的圖線．其中E0=BLv．
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示區(qū)域（圖中直角坐標(biāo)系Oxy的1、3象限）內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小為B．半徑為l，圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞固定轉(zhuǎn)軸O在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R．精英家教網(wǎng)
（1）求線框中感應(yīng)電流的最大值I0及變化的周期．
（2）如果外力垂直作用在OP的中點(diǎn)，則外力的最大值為多少？在電流變化一個(gè)周期內(nèi)，外力做的功是多少？
（3）在圖乙中，畫出線框在旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t的變化的圖象．（規(guī)定圖甲中線框位置的相應(yīng)時(shí)刻為t=0，線框中逆時(shí)針電流方向?yàn)檎?/div>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，K與虛線MN之間是加速電場(chǎng)，虛線MN與PQ之間是正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的方向如圖．MN、PQ與熒光屏三者互相平行．一帶正電的粒子（不計(jì)重力）由靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)后從A點(diǎn)垂直方向進(jìn)入正交電磁場(chǎng)區(qū)，沿水平直線打在熒光屏的O點(diǎn)．現(xiàn)撤除MN與PQ間的磁場(chǎng)，而將同樣大小和方向的磁場(chǎng)充滿PQ與熒光屏之間，如圖乙所示．其他條件不變，帶電粒子在離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后恰好垂直地打在熒光屏上．已知電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向足夠長(zhǎng)，加速電場(chǎng)電壓與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系為U=
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Ed，式中的d是偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的寬度．若題中只有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的寬度d為已知量，則
（1）畫出乙圖中帶電粒子軌跡示意圖；
（2）磁場(chǎng)的寬度L為多少？
（3）帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中在豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離分別是多少？
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，空間有Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)兩個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向如圖所示。兩磁場(chǎng)區(qū)域之間有寬度為s的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長(zhǎng)為L（L＞s）的正方形線框，每邊的電阻為R。線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，從Ⅰ區(qū)經(jīng)過Ⅱ區(qū)完全進(jìn)入Ⅲ區(qū)，線框ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。求：

（1）當(dāng)ab邊在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，dc邊所受安培力的大小和方向；

（2）線框從完全在Ⅰ區(qū)開始到全部進(jìn)入Ⅲ區(qū)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)圖中畫出，從ab邊剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)，到cd邊剛進(jìn)入Ⅲ區(qū)的過程中，

d、a兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uda隨時(shí)間t變化的圖線。其中E0 = BLv 。

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

()1. 如圖甲所示區(qū)域（圖中直角坐標(biāo)系Oxy的1、3象限）內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小為B。半徑為l，圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞固定轉(zhuǎn)軸O在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R。

（1）求線框中感應(yīng)電流的最大值I0及變化的周期。

（2）如果外力垂直作用在OP的中點(diǎn)，則外力的最大值為多少？在電流變化一個(gè)周期內(nèi)，外力做的功是多少？

（3）在圖乙中，畫出線框在旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t的變化的圖象。（規(guī)定圖甲中線框位置的相應(yīng)時(shí)刻為t=0，線框中逆時(shí)針電流方向?yàn)檎?/p>

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