分析 (1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,結(jié)合閉合電路歐姆定律,與楞次定律,即可求解;
(2)根據(jù)安培力表達(dá)式,結(jié)合t0時(shí)刻的磁場的大小,即可求解;
(3)根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值,求出有效值,再由平均值,從而確定電量的多少.
解答 解:(1)在0到2t0時(shí)間內(nèi),回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢:E1=$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{△BS}{△t}$;
由圖乙可知,$\frac{△B}{△t}$=$\frac{{B}_{0}}{2{t}_{0}}$;
由閉合電路歐姆定律,則有:電流大小I1=$\frac{{E}_{1}}{R}$;
解得:I1=$\frac{{L}_{1}{L}_{2}{B}_{0}}{2R{t}_{0}}$;
由楞次定律,可知,在0到2t0時(shí)間內(nèi),回路中的電流方向逆時(shí)針,即abcda;
(2)安培力的大小F=BI1L1;t0時(shí)刻的磁場為B=$\frac{{B}_{0}}{2}$;
那么安培力的大小為,F(xiàn)=$\frac{{L}_{1}^{2}{L}_{2}^{2}{B}_{0}^{2}}{4R{t}_{0}}$;
(3)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生正弦交流電,感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值E2m=B0L1L2ω;
感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E2=$\frac{{E}_{2m}}{\sqrt{2}}$;
感應(yīng)電流的有效值I2=$\frac{{E}_{2}}{R}$=$\frac{\sqrt{2}{B}_{0}{L}_{1}{L}_{2}ω}{2R}$;
平均感應(yīng)電流$\overline{I}$=$\frac{\overline{E}}{R}$;
通過導(dǎo)線橫截面的電量q=$\overline{I}$•△t;
解得:q=$\frac{{B}_{0}{L}_{1}{L}_{2}}{R}$;
答:(1)在0~2t0時(shí)間內(nèi),回路中電流I1的大小$\frac{{L}_{1}{L}_{2}{B}_{0}}{2R{t}_{0}}$和方向abcda.
(2)t0時(shí)刻ab邊受到的安培力大小$\frac{{L}_{1}^{2}{L}_{2}^{2}{B}_{0}^{2}}{4R{t}_{0}}$.
(3)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量$\frac{{B}_{0}{L}_{1}{L}_{2}}{R}$.
點(diǎn)評 考查法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律與楞次定律的應(yīng)用,注意最大值、有效值及平均值的求法,注意電量綜合表達(dá)式.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 安培力的方向總是垂直于磁場的方向 | |
B. | 安培力的方向可以不垂直于通電直導(dǎo)線的電流方向 | |
C. | 通電直導(dǎo)線處于勻強(qiáng)磁場中一定受到安培力的作用 | |
D. | 安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān) |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 牛頓 | B. | 特斯拉 | C. | 奧斯特 | D. | 愛因斯坦 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F2可以有多個(gè)方向 | |
B. | F2的方向和大小可以有多個(gè)值 | |
C. | F2的方向和大小是唯一確定值 | |
D. | F2的方向是惟一的,但大小可有多個(gè)值. |
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