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1、计算题 如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直干线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计,求0至t1时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

参考答案:解:(1)根据法拉第电磁感应定律,电路中产生的感应电动势:
通过电阻R1上的电流:
根据楞次定律,可判定流经电阻R1的电流方向从b到a
(2)在0至t1时间内通过电阻R1的电量
电阻R1上产生的热量
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 一个边长为10 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框匝数n=100,线框平面与磁场垂直,电阻为20 Ω,磁感应强度随时间变化的图象如图所示,则在一个周期内线框产生的热量为________ J。

参考答案:0.2
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 下列情况能产生感应电流的是( )
?

A.如图甲所示,导体AB顺着磁感线运动
B.如图乙所示,条形磁铁插入或拔出线圈时
C.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通时
D.如图丙所示,小螺线管A插入大螺线管B中不动,开关S一直接通,当改变滑动变阻器的阻值时
参考答案:BD
本题解析:能产生感应电流的条件是闭合电路中磁通量发生改变,所以BD正确。
点评:此类题型考察了闭合电路产生感应电流的条件
本题难度:简单
4、简答题 一电阻为R的金属圆环,放在磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图(a),已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图(b),图中的最大磁通量φ0和变化周期T都是已知量,求:

(1)在t=0到t=T/4的时间内,通过金属圆环横截面的电荷量q;
(2)在t=0到t=2T的时间内,金属环所产生的电热Q.
参考答案:(1)由磁通量随时间变化的图线可知在t=0到t=T4时间内,
环中的感应电动势为E1=△φ△t
在以上时段内,环中的电流为I1=E1R
则在这段时间内通过金属环某横截面的电量q=I1t
联立求解得q=φ0R
(2)在t=T4到t=T2和t=3T4到t=T时间内,环中的感应电动势E1=0
在t=0到t=T4和t=T2到t=3T4时间内,环中的感应电动E3=4φ0T
由欧姆定律可知在以上时段内,环中的电流为I3=4φ0TR
在t=0到t=2T时间内金属环所产生的电热为Q=2(I12Rt1+I32Rt3)
联立求解得Q=16φ02RT
答:(1)在t=0到t=T4的时间内,通过金属圆环横截面的电荷量得q=φ0R;
(2)在t=0到t=2T的时间内,金属环所产生的电热Q=16φ02RT.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图甲所示,正方形导线框abcd匀速穿过一匀强磁场区域。磁场区域的宽度为L、磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;导线框的电阻为R,边长为2L,在穿过磁场的整个过程中,导线框ab、cd两边始终保持与磁场边界平行,导线框平面始终与磁场方向垂直;导线框的速度大小为v,方向垂直于cd边,规定电流沿。
为正方向。
(1)请在图乙中作出cd边进人磁场到ab边离开磁场的过程中,导线框中感应电流随位移变化的i—x图像;(标出纵坐标的值)
(2)求在上述过程中导线框所产生的焦耳热Q。
参考答案:8B2L3V/R
本题解析:略
本题难度:简单