题目内容
7.如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的匝数N=200,边长ab=30cm、bc=15cm,电阻R=2Ω.磁感应强度B随时间变化的关系式为B=0.2+0.2t(T),取垂直纸面向里为磁场的正方向.求:(1)0.5s时线圈感应电流的方向;
(2)2s时线圈感应电动势的大小;
(3)在1分钟内线圈产生的焦耳热.
分析 (1)根据楞次定律判断感应电流的方向;
(2)由题可确定磁感应强度B的变化率$\frac{△B}{△t}$,根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,
(3)由焦耳定律分别求出热量,即可求解.
解答 解:(1)因为磁感应强度随时间均匀增大,所以磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,由安培定则知线圈感应电流的方向沿逆时针方向,即a→b→c→d→a
(2)$\frac{△B}{△t}=0.2T/S$
线圈感应电动势的大小$E=N\frac{△B}{△t}ab•bc=200×0.2×0.3×0.15$=1.8V
(3)线圈中的焦耳热$Q=\frac{{E}_{\;}^{2}}{R}t=\frac{1.{8}_{\;}^{2}}{2}×60=97.2W$
答:(1)0.5s时线圈感应电流的方向逆时针方向;
(2)2s时线圈感应电动势的大小1.8V;
(3)在1分钟内线圈产生的焦耳热97.2W.
点评 本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律和楞次定律等知识的综合应用,这些都是电磁感应现象遵守的基本规律,要熟练掌握,并能正确应用.
练习册系列答案
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1.关于平均速度,下列说法正确的是( )
A. | 非匀变速直线运动在t时间内的平均速度就等于这段时间内的初速度和末速度的平均值,即$\overline{v}$=$\frac{{v}_{0}+{v}_{t}}{2}$ | |
B. | 对于加速度发生变化的直线运动不可用$\overline{v}$=$\frac{x}{t}$来求平均速度 | |
C. | 对于任何直线运动都可用公式$\overline{v}$=$\frac{{v}_{0}+{v}_{t}}{2}$来求平均速度 | |
D. | 对于曲线运动也可用$\overline{v}$=$\frac{x}{t}$来求平均速度 |
2.如图为一物体沿直线运动的速度图象,由此可知( )
A. | 4s末物体返回出发点 | |
B. | 2s末和4s末物体运动方向改变 | |
C. | 3s-4S末与4s-5s末的加速度大小相等,方向相反 | |
D. | 6s内物体的位移为1m |
2.一列简谐横波在某介质中沿直线由a点向b点传播,a、b两点的平衡位置相距2.5m,如图所示,图中实线表示a点的振动图象,图中虚线表示b点的振动图象,则下列说法中正确的是( )
A. | 从0时刻起经过0.40s,质点a、b运动的路程均为16cm | |
B. | 在t=0.45s时质点b又回到平衡位置 | |
C. | 在0.ls~0.15s内,质点b向y轴负方向运动,做加速度逐渐变大的减速运动 | |
D. | 此波的传播速度可能为1.2m/s |
12.某品牌电热水壶的铭牌如图所示,如果使用此电热水壶烧水,正常工作1min消耗的电能是8.1×104J.
××快速电热水壶 | |
产品型号 | IL-150GH |
额定电压 | 220V |
额定功率 | 1350W |
使用频率 | 50Hz |
容 量 | 1.5L |
19.一个小型电热器若接在输出电压为20V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为0.5P,如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为( )
A. | $20\sqrt{2}$V | B. | 20V | C. | $10\sqrt{2}$V | D. | 10V |
16.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示.副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头,则( )
A. | 副线圈输出电压的频率为50Hz | |
B. | 副线圈输出电压的有效值约为22V | |
C. | P向右移动时,副线圈两端的电压变大 | |
D. | P向右移动时,变压器的输入功率变小 |
17.一列横波在t=0时刻的波形图如图4实线所示,在t=1s时刻的波形图如图虚线所示,由此判定此波的( )
A. | 波长一定是4m | B. | 周期一定是4s | ||
C. | 振幅一定是2cm | D. | 传播速度一定是1m/s |