(2014•南通三模)如图甲所示,单匝矩形闭合导线框αbed处于匀强磁场中,线框电阻为R,αb、αd的边长分别为Ll、L

1个回答

  • 解题思路:(1)根据法拉第电磁感应定律,结合闭合电路欧姆定律,与楞次定律,即可求解;

    (2)根据安培力表达式,结合t0时刻的磁场的大小,即可求解;

    (3)根据感应电动势的最大值,求出有效值,再由平均值,从而确定电量的多少.

    (1)在0到2t0时间内,回路中的感应电动势:E1=[△∅/△t=

    △BS

    △t];

    由图乙可知,[△B/△t=

    B0

    2t0];

    由闭合电路欧姆定律,则有:电流大小I1=

    E1

    R;解得:I1=

    L1L2B0

    2Rt0;

    由楞次定律,可知,在0到2t0时间内,回路中的电流方向逆时针;

    (2)安培力的大小F=BI1L1;t0时刻的磁场为B=

    B0

    2;

    那么安培力的大小为,F=

    L21L2

    B20

    4t0R;

    (3)线框匀速转动时,产生正弦交流电,感应电动势的最大值E2m=B0L1L2ω;

    感应电动势的有效值E2=

    E2m

    2;

    感应电流的有效值I2=

    E2

    R=

    2B0L1L2ω

    2R;

    平均感应电流

    .

    I=

    .

    E

    R;通过导线横截面的电量q=

    .

    I•△t;

    解得:q=

    B0L1L2

    R

    答:(1)0~2t0时间内,回路中电流I1的大小I1=

    L1L2B0

    2Rt0和方向为逆时针;

    (2)t0时刻ab边受到的安培力大小F=

    L21L2

    B20

    4t0R;

    (3)线框中感应电流的有效值I2=

    2B0L1L2ω

    2R;线框从中性面开始转过90°的过程中,通过导线横截面的电量:q=

    B0L1L2

    R.

    点评:

    本题考点: 法拉第电磁感应定律;安培力.

    考点点评: 考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律与楞次定律的应用,注意最大值、有效值及平均值的求法,注意电量综合表达式.

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