1、简答题 高频焊接是一种常用的焊接方法,图1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2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=1.0×10-3Ω?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3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);
=2.449
(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,边长为L的正方形线圈与匀强磁场垂直,磁感应强度为B。当线圈按图示方向以速度v垂直B运动时,下列判断正确的是( ? )
A.线圈中无电流,φa=φb=φc=φd
B.线圈中无电流,φa>φb=φd>φc
C.线圈中有电流,φa=φb=φc=φd
D.线圈中有电流,φa>φb=φd>φc
3、简答题 如图所示,一水平放置的矩形线圈 a b cd,在细长的磁铁 N 极附近竖直下落,保持 b c边在纸外, a b 边在纸内,由图中位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近,且位置Ⅱ刚好在条形磁铁中心轴线上,在这个过程中穿过线圈的磁通量怎样变化?有无感应电流?
4、填空题 一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由8×10-3Wb增加到1.2×10-2Wb,则线圈中的感应电动势E= V,线圈中的电流强度I= A。
5、填空题 一个200匝、面积200cm2的圆线圈,放在一匀强磁场中,若磁场的方向与线圈平面垂直,现让磁感强度在0.05s内由0.1T均匀地增加到0.5T,在此过程中,穿过线圈的磁通量变化量是______Wb,磁通量的变化率是______Wb/s,线圈中感应电动势的大小是______V.