1、计算题 高频焊接是一种常用的焊接方法,下图是焊接的原理示意图。将半径为r=10cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化电流,线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图(a)所示,t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外。工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3 Ω×m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍,焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响。
(1)求环形金属工件中感应电流的大小,在图(b)中画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向电流为正);
(2)求环形金属工件中感应电流的有效值;
(3)求t=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。
?
2、选择题 如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场。一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2,忽略涡流损耗和边缘效应。关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是
[? ]
A.E1>E2,a端为正
B.E1>E2,b端为正
C.E1<E2,a端为正
D.E1<E2,b端为正
3、选择题 如图所示,把一块长为a、宽为b、厚为.d的矩形金属导体放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导体前、后表面垂直.当导体中通以图示方向电流I,且装置中的各物理量处于稳定状态时,用电压表测得导体上、下表面间电压为U,已知自由电子的电量为e.下列说法中正确的是( )
A.上表面比下表面电势高
B.导体中自由电子定向移动的速度为v=U/Bd
C.导体单位体积内的自由电子数为BI/eUb
D.导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大