题目内容
11.(1)若手柄是逆时针旋转(俯视),请判断线框旋转的方向(俯视);
(2)试判断此时线框中电流的方向;
(3)试求图乙时刻线圈中的电流大小及电流的热功率;
(4)若另一时刻蹄形磁铁的磁场恰好与线框平面垂直,这时线圈被卡住,试求此刻到紧接着再次出现磁场垂直线圈平面的过程中,通过线圈的电量.
分析 (1)根据楞次定律判断线框所受的安培力方向,即可判断其转动方向.
(2)根据楞次定律或右手定则分析感应电流的方向.
(3)由E=NBL(v1-v2),v=ωr,结合求出感应电动势,再由欧姆定律求感应电流,从而得到其功率.
(4)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式结合求解电量.
解答 解:(1)若手柄是逆时针旋转(俯视),根据楞次定律,知安培力将阻碍线框与磁场间的相对运动,线框所受的安培力使得线框也逆时针旋转.
(2)图中磁场方向向右,ab边切割速度向里,由右手定则判断知,此时线框中电流的方向为abcda(逆时针方向).
(3)图乙时刻线圈中感应电动势 E=NB•ab•(v1-v2)
又磁场的线速度大小 v1=ω1•ad=8×0.02=0.16m/s,ab边的线速度大小 v2=ω2•ad=6×0.02=0.12m/s
可得 E=0.16V
感应电流 I=$\frac{E}{R}$=$\frac{0.16}{1.6}$A=0.1A
电流的热功率 P=I2R=0.01×1.6W=0.016W
(4)电量 q=$\overline{I}△t$=$\frac{\overline{E}}{R}△t$=N$\frac{△Φ}{R}$=N$\frac{2BS}{R}$
又 S=ab•bc
联立解得 q=0.1C
答:(1)若手柄是逆时针旋转(俯视),线框旋转的方向(俯视)为逆时针方向;
(2)此时线框中电流的方向为abcda(逆时针方向);
(3)图乙时刻线圈中的电流大小为0.1A,电流的热功率为0.016W;
(4)通过线圈的电量为0.1C.
点评 本题要掌握楞次定律的第二种表述:感应电流的磁通量总阻碍相对运动,使用楞次定律判定线框的运动方向,当磁场与线圈有相对运动时,应根据相对速度求解感应电动势.
| A. | 此波的波长是4m | |
| B. | 此波的频率可能是3Hz和5Hz | |
| C. | 此波的波速至少是4m/s | |
| D. | 此波波峰右侧至波谷的各点,运动方向一定向上 |
| A. | 把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时 | |
| B. | 测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为$\frac{t}{100}$ | |
| C. | 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大 | |
| D. | 选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小 |
| A. | 电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指 | |
| B. | 当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越大 | |
| C. | 当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越小 | |
| D. | 如果用带了手套的手触摸屏幕,照样能引起触摸屏动作 |
| A. | 由P=$\frac{W}{t}$可知:机器做功越多,其功率越大 | |
| B. | 由P=Fv可知:只要F、v均不为零,F的功率就不为零 | |
| C. | 额定功率是在正常条件下可以长时间工作的最大功率 | |
| D. | 实际功率既可以大于额定功率,也可以小于额定功率 |
| A. | 图乙中电压的有效值为220V | |
| B. | 电压表的示数为44V | |
| C. | R处出现火警时电流表示数增大 | |
| D. | R处出现火警时电阻R0消耗的电功率减小 |
| A. | 温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大 | |
| B. | A到B的过程中,气体内能增加 | |
| C. | A到B的过程中,气体从外界吸收热量 | |
| D. | A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少 |