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高中物理电磁感应电路问题:等效电源、电流方向及相关计算

2026-01-31 09:29:07教育资讯0

电磁感应现象里,存在着这样一种情况,产生感应电动势的那部分导体,便会成为电源,比如切割磁感线的导体棒,还有磁通量变化的线圈等,这类电源会把其他形式的能量转变成电能。对于感应电流以及感应电动势的方向,都是针对“相当于电源”的那一部分,按照右手定则或者楞次定律来判定的。物理,选择性必修,第二册(教科)专题五 的电磁感应中的电路、电荷量图像问题探究里,有关于电磁感应中的电路问题的阐述,其中包含了对电源的理解。实际问题当中需留意,外电路的电流是从高电势朝着低电势流动的,然而内电路的情况却恰恰相反。2. 对待电路要有这样的理解:内电路是那种切割磁感线的导体或者磁通量发生变化的线圈,外电路是由电阻、电容等电学元件构建而成的。在电磁感应形成的电路里,”等同于电源“的导体两端的电压和化学电池两端的电压是一样的,等于路端电压,而非感应电动势。3. 问题可进行如下分类:(1)探究确定等效电源的正负极、感应电流的取向、电势高低等方面的问题。(2)依据闭合电路规律去求解电路里的总电阻,求解路端电压,求解电功率等相关问题。例1 (多选)所示如,有一个匝数是100匝的圆形线圈存在,其面积为0.4平米,电阻r等于1欧姆.在线圈之中存有面积为0并且.2平米的,其方向垂直线圈平面向外而去的这样的匀强磁场区域还来,此间。磁感应强度B等于(0然后.3加上0并且.15t)特(t的单位是秒)。把线圈两端a、b与一个阻值R等于2欧姆的这样的电阻相连接在一起,b端接地。如下说法是正确的,其一,通过电阻R的电流大小是1 A这个数值,其方向朝着向上的方向所示,其二,电阻R两端的电压随着时间呈现出均匀增大的态势,其三,线圈电阻r所消耗的功率为1 W这一功率值,其四,a端的电势为-2 V这个电势值。vNQ物理好资源网(原物理ok网)

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依据法拉第电磁感应定律能够知道,那线圈中的感应电动势大小始终是E=n,n又等于nS,nS的值是100×0.2×0.15 V,其结果为3 V,线圈中的电流大小是I,I等于某个值,该值等出来是1 A,按照楞次定律,通过线圈的电流方向是顺时针方向,所以通过电阻R的电流大小是1 A,其方向是向上的,A是正确的;电阻R两端的电压为UR,UR等于IR,IR算出来是2 V,电阻R两端的电压不会随着时间而发生改变,B是错误的;线圈电阻r所消耗的功率为Pr,Pr等于I2r ,I2r算出来是1 W,C是正确的;通过A项的分析能够明白,在相当于电源的线圈与负载电阻R所构成的回路里,电流是自下而上通过电阻R的,所以b点电势要高于a点,并且Uba的值等于UR,这儿UR为2 V,同时由于Uba等于φb-φa,φb等于0,所以因此能够得出φa等于-2 V,D是正确的。(1)确定能够产生感应电动势充当电源功能之处即为将会切割磁感线的导体,或者是磁通量会发生变化的回路,此等导体或者该回路就好似是电源,依据E 得等于这个 BLv 求得,或者是靠这个 E 等于这个 BL2ω又或者是依靠这 E 等于 n 去通过计算得出感应电动势的大小数值,运用右手定则或者楞次定律判断电流的方向走向。(2)剖析电路的结构情况,这里面包括对内电路以及外电路的研究,还有外电路之间的串联以及并联关系的分析,画出与之对应的等效电路图状态图样式图图形。(3)凭借电路所遵循的相关规律来进行求解运算,主要是运用欧姆定律以及串、并联电路所具备的基本规律等等来列出方程式式子求解得出答案结果。vNQ物理好资源网(原物理ok网)

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有一个装置,它是模拟法拉第圆盘发电机的,是用粗细均匀的铜导线制作成的圆环形状,这个圆环半径是l,电阻为4R,它的圆心处在O点,并且圆环所在的空间存在着匀强磁场,这个磁场是垂直于圆环平面的,其磁感应强度大小是B。另外还有一根金属棒,长度是l,电阻为,它叫OA,能绕转动轴O转动,A端跟金属圆环接触,有一个阻值同样为的定值电阻,通过导线与金属圆环的圆心O以及圆环边缘M点做连接。让金属棒OA绕轴O以角速度ω按顺时针方向转动,也就是从右侧看是顺时针转动,此时定值电阻中就会有电流通过。假设流过定值电阻的电流是I,金属圆环的热功率为P,那么对于电流I范畴以及金属圆环热功率P的最大值而言,以下选项是正确的(  )A.小于等于I小于等于, B.小于等于I小于等于, C.小于等于I小于等人, D.小于等于I小于等于,答案是 C解析 依据所给题意可知,金属棒OA产生的感应电动势一直是E=Bl2ω,鉴于金属棒OA电阻为,只是外电路是以A点作为分界点的圆环的2个部分并联还要与阻值为的定值电阻串联,R并的最大值和最小值分别是R并max=R,R并min=0,流过定值电阻的电流为I=,所以电流I的最大值与最小值分别是Imax=,Imin=,把金属棒和定值电阻当作等效电源的内阻,按照电路规律来讲,金属圆环的电阻等于等效电源的内阻也就是R并=R时,金属圆环的热功率是最大的,那么金属圆环热功率的最大值为Pmax=R=,所以选C。求解电磁感应里电荷量问题,要探究利用平均电流来求解,进行电荷量公式推导:电荷量有表达式q=Δt;依据闭合电路欧姆定律得出=;依据法拉第电磁感应定律得出=n;综合这上面三个式子,得到:q=Δt=Δt=nΔt=n。例2,在物理实验当中,常用一种被称作是“冲击电流计”的仪器去测定通过电路的电荷量。如图所示了,探测线圈跟“冲击电流计”串联之后能够用来测定磁场的磁感应强度。已知,线圈的匝数是n,其面积为S,线圈跟“冲击电流计”组成的回路电阻是R,若把线圈放置在被测的匀强磁场里,开始的时候,线圈平面和磁场是垂直的,现把探测线圈翻转180°,“冲击电流计”测出来通过线圈的电荷量是q,由上述这些数据能够得出被测磁场的磁感应强度为(  )A. B.C. D。vNQ物理好资源网(原物理ok网)

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从电流定义式可以明确知道q等于乘上Δt,依据闭合电路欧姆定律能够得出等于,这里的等于n,而且当探测线圈翻转180°的时候,其磁通量变化量的大小为ΔΦ等于2BS,将这些进行联立可以得到q等于n等于n,所以B等于,故而C是正确的,A、B、D是错误的。由q等于n能够知道电荷量和磁通量变化的快慢没有关系,仅仅取决于n、ΔΦ以及R+r。vNQ物理好资源网(原物理ok网)

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(多选.),无线充电的原理图如同图甲所展示的那样,M是一个匝数为n等于五十、电阻r为一点零Ω的线圈,而N是送电的线圈,当送电线圈N接入交变电流,并且把c、d两端进行短接之后,在M线圈内部产生了与线圈平面相互垂直的磁场,其磁通量 Ф随着时间t变化的规律如同图乙所呈现的那样。依据关于通过M线圈的电荷量的情况来看,存在这样以下一些判断情形,首先在0至t1这个时间段内,其电荷量为1乘以10的负2次方库仑,这是一种情况,接着在0至某一数值范围时,其电荷量为2乘以10的负2次方库仑,然后在具体的t1至t2这一时间段内,其电荷量为2乘以10的负2次方库仑,还有在该特定时刻区间例如t1至t2内,其电荷量为0,答案分别是AC选项,解析之中显示在0至t1内,通过M线圈的电荷量是q 1等于电感n乘以某一个具体数值关系,经计算等于50乘以最终等于1乘以10的负2次方库仑,所以A选项正确呀,在0至某一具体数值乘以10的负3次方秒内,通过M线圈的电荷量是q2等于电感n乘以相应数值关系运算后等于50乘以最终竟然等于0,所以B选项错误呐,在t1至t2这段时间内,通过M线圈的电荷量是q3等于电感n乘以相关数值关系式,经计算等于50乘以得出来等于2乘以10的负2次方库仑,所以C选项正确并且D选项错误。vNQ物理好资源网(原物理ok网)

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计算电荷量依据q=n时么,应当留意分辨清楚了初跟末的磁通量的正负;鉴于电流方向存在可能发生变化的情况,所以当初跟末磁通量处于相等状态的时候,q就等于0。探究电磁感应里头的图像问题,电磁感应这个范围内发生的图像问题它将法拉第电磁感应定律也就是计算感应电动势大小的那个、楞次定律以及右手定则也就是判断感应电流方向的那个、动力学知识也就是判定运动时间进而以及速度等方面的知识综合起来了。这里面有,是对电磁感应知识进行的综合考查。应做到“四明确一理解”,即明确图像所描述的物理意义,明确各种“+”“-”的含义,明确斜率的含义,明确图像和电磁感应过程之间的对应关系以及理解三个相似关系及其各自的物理意义,三个相似关系分别是v—Δv—,B—ΔB—,Φ—ΔΦ— ,这是针对对图像的分析而言的 ,是分析方法中的内容 ,还提到了思维导图。3. 用于电磁感应中图像类选择题的,存在两种常见的解法。其一为排除法,需定性地去分析电磁感应流程里物理量的变化趋向,看其是增大状态还是减小状态,还要看变化的快慢情况,也就是均匀变化或者非均匀变化的情形,尤其要关注物理量的正负状况,借此排除掉错误的选项。其二是函数法,要依据题目给出的条件,定量地写出两个物理量之间所形成的函数关系,之后凭借该函数关系,针对图像展开分析以及做出判断,这不一定是最为简捷的办法,然而却是最为有效的办法。例3 (多选),如图所示,存在着一宽为2L的匀强磁场区域,此磁场区域的磁场方向是垂直于纸面向里的方向。现有一边长为L、粗细均匀的正方形金属线框MNPQ,它以恒定速度v穿过该磁场区域。在这个运动过程中,金属线框的MN边始终是与磁场区域边界保持平行的状态,取MN边刚进入磁场时作为计时的起点,规定顺时针方向为电流的正方向。那么在下列选项当中,能够正确反映线框中感应电流i以及M、N两点间电势差UMN随时间变化规律的是()vNQ物理好资源网(原物理ok网)

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取MN边刚进入磁场时作为计时起点,那么线框进入磁场区域的这个过程,也就是0到某时间内,依据楞次定律能够知道,电流方向是逆时针方向,并且M点电势比N点高。感应电动势大小是E=BLv,感应电流大小是i==,M、N两点间电势差为UMN=i·=。线框完全进入磁场区域一直到恰要出磁场区域的这个过程,也就是~时间内,线框内磁通量没有发生变化,所以感应电流为零。MN边切割磁感线,结合右手定则、法拉第电磁感应定律等规律可知,M、N两点间电势差为UMN=BLv。线框出磁场区域的过程,也就是~时间内,由楞次定律可知电流方向为顺时针方向,且M点电势比N点高。感应电动势大小是E=BLv,感应电流大小是i==,M、N两点间电势差为UMN=i·=。所以选择A、D ,AD ,解决图像问题的一般步骤包括如下几点,首先明确定图像的种类,也就是到底是B­t图像,还是Φ­t图像,又或者是E­t图像、i­t图像等等 ,接着要去分析电磁感应的具体过程 ,然后用右手定则或者楞次定律等去确定各个物理量的方向对应关系 ,再结合法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式 ,最后依据函数关系式进行数学分析,像是分析斜率的变化、截距等。(6)画图像或判断图像或由给定的图像求解相应的物理量。vNQ物理好资源网(原物理ok网)

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有一个矩形的导线框abcd,它被放置在了匀强磁场当中,该磁场的磁感线方向与线框所在平面是相互垂直状态的线框,磁感应强度B会随着时间变化,其变化的图像如同所展示的那样,在t=0这个时刻,磁感应强度的方向是垂直于纸面向里。当规定导线框中感应电流沿逆时针方向为正的时候,在从0到4秒的时间范围之内,线框中的感应电流I以及线框的ab边所受到的安培力F(安培力取向上为正)跟随着时间变化的图像是图中的(  )答案 C解析 依据图能够得知,在0到2秒的时间段内,线框中磁通量的变化率是保持不变的,所以在0到2秒的范围内感应电流恒定不变,依据楞次定律和安培定则能够知道,电流的方向是顺时针,也就是电流是负的;同样的道理能够知道,在2到4秒的时间段内感应电流恒定不变并且方向是逆时针,也就是电流是正的;根据E==S能够得出,两段时间内电流的大小是相等的,A、B错误。电流所具大小呈现出恒定而不发生改变的状态,所以依据F=IlB进行推导能知晓,安培力的大小跟B是呈现出成正比的关系,借助左手定则再来判断,C是正确无误的,D则是存在错误的情况。1. 电吉他属于借助电磁感应原理来运作的一种乐器。如同图甲那样是电吉他的拾音器所具备的原理图示,于金属弦的下方安置有一个连接到放大器的螺线管。有一条形磁体被固定于管内,在拨动那条金属弦之后,螺线管内部就会产生出感应电流,经过一系列的转化之后能够把电信号变换为声音信号。要是因为金属弦发生振动,致使螺线管里面的磁通量依照时间的变化呈现出图乙那样的情况,那么与之对应的感应电流的变化就是(  )答案 B解析 依据感应电流I=等于n,可知感应电流跟磁通量的变化率存在关联,在Φ­t图线上各个点切线的斜率的绝对值同感应电流的大小成正比例关系,斜率的正、负符号表明感应电流的方向;按照图乙,在0~t0这个时间段内,感应电流I的大小先是减小直至零,之后再逐步增大,电流的方向改变一回,B是正确的。由于磁场均匀增强,且原磁场垂直纸面向里,依据楞次定律,线框中感应电流产生的磁场垂直纸面向外,再通过右手螺旋定则可知,线框中的感应电流方向为逆时针方向,所以a点电势低于b点电势,a、b两点间的电势差为负值,故A、C选项错误;线框产生的感应电动势E等于磁场变化率乘以线框面积的一半,磁场变化率为10T/s,线框做成的正方形边长0.2m,其面积一半为0.02m²,所以感应电动势E即为0.2V,Uab等于负的四分之一感应电动势,也就是负的0.1V,B选项正确,D选项错误。如图所示,水平的匀强磁场,其理想边界MN是竖直的,还有PQ也是竖直的,等腰直角三角形那样的闭合导线框,它的直角边刚好跟磁场的宽度是一样的。从线框右顶点刚开始进入磁场起计时,要是线框以匀速的状态通过磁场(线框的一条直角边跟边界是平行的),选取感应电流沿着逆时针方向的时候当作正,那么在此以下四幅图里,能够正确体现线框中的电流随着时间的变化关系的是(  )答案 D 解析 感应电流大小i=,线框做匀速直线运动,有效切割长度发生改变,电流大小就会发生变化;假设线框的直角边长为L,运动速度为v,0~时间内,通过右手定则判断可知,感应电流方向沿着逆时针方向正,线2框切割磁感线的有效长度l均匀得到增加,电流i均匀增加;~时间内,通过右手定则判断可知,感应电流方向沿着顺时针方向时候则为负,线框切割磁感线的有效长度l均匀增加,电流i均匀增加。因此选择选项D。4. 如图甲呈现的那样,矩形形状的导线框abcd处于固定状态,且是位于变化的磁场当中,进而产生了如图乙所展示的电流,这里规定的电流方向是沿着abcda为正方向。假设规定垂直纸面向里的方向是磁场的正方向,那么能够产生如图乙这种情况所示电流的磁场是(  ),答案是 D,接着解析,从题图乙能够看出,在0~t1这个时间范围内,导线框里电流的大小和方向都保持不变,依据法拉第电磁感应定律可以知道,导线框中的磁通量的变化率是不变的,所以在0~t1时间内磁感应强度与时间的关系图线是一条倾斜的直线,A、B选项错误;再由于在0~t1时间内电流为正,也就是沿abcda这个方向,通过安培定则能够得出,导线框中感应电流的磁场方向是垂直纸面向里的,故而在0~t1时间内原磁场的磁感应强度是向里减小或者向外增大的,C选项错误,D选项正确。以下是改写后的内容:5.(多选),如图这般所示,用一根有着横截面积为S、电阻率是ρ的粗细均匀模样的硬质细导线去做成半径为r的圆环,此圆环被固定在水平桌面上,ab作为圆环的直径,在ab的左侧存在着匀强磁场,其方向垂直于圆环所在的平面向下,磁感应强度按照随时间的变化规律为B=B0-kt(k>0),在磁感应强度从B0减小到0的这个过程当中,下列说法正确的是(),A.圆环中感应电流大小为,B.b、a间电势差为,C.通过圆环横截面的电量为,D.圆环在磁场中的部分产生的焦耳热为,答案 AC,解析,由法拉第电磁感应定律得出,感应电动势大小E==·=,圆环的电阻R=ρ,感应电流大小I==,A正确;依据楞次定律可知道,圆环中有顺时针方向的感应电流,圆环在磁场中的部分就相当于电源,则a相当于电源正极,b相当于电源负极,则b、a间电势差为Uba=-=-,B错误;磁感应强度由B0减小到0的时间t=,通过圆环横截面的电量q=It=,C正确;t=内,圆环在磁场中的部分产生的焦耳热为Q=I2Rt=,D错误。有这样一种装置,它用于监控火车运行,其原理是,在火车头车厢底部安装磁体,该磁体能产生匀强磁场,当火车头车厢底部安装有能产生匀强磁场的磁体经过固定在轨道间的线圈时,便会产生电信号,产生的电信号传输到控制中心,通过传输到控制中心就可以了解火车的运行情况,原理图如图甲所示。当某列火车通过该线圈时,控制中心得到图像,这个图像是线圈中电流大小随时间变化的,而控制中心得到的线圈中电流大小随时间变化的图像如图乙所示。已知,匀强磁场里的磁感应强度是B,磁场的宽度为l,这里磁场宽度小于线圈宽度,线圈所在的回路电阻是R,下面有关说法正确的是(  ),A说由I­t图像能够知道火车做匀速运动,B称因t2-t1>t4-t3所以火车做变加速运动,C讲t1~t2时间内线圈中的电流方向如同图甲所示,D的答案是火车做匀加速运动且加速度大小为a=,答案是D,解析是依据E=Blv,I=,得出v=·I,由图乙能够知道,火车车厢底部的磁体进入、穿出线圈时,线圈中电流都随时间均匀增加,由v=·I可知火车的速度随时间均匀增加,也就是火车做匀加速运动,所以A、B错误,t1~t2时间内磁体进入线圈,那么线圈左边向左切割磁感线,由右手定则可知制度大全,线圈中的电流方向与图甲所示方向相反,所以C错误,由B项分析,可知火车做匀加速运动的加速度a==,所以D正确。多选,如图所示,虚线右侧存在匀强磁场,该磁场方向垂直纸面向外,有一正方形金属框,其电阻为R,边长是L,开始计时的时候,线框右边与磁场左边界重合,并且同时让线框在外力的作用下,由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,到t1时刻,线框全部进入磁场。如果外力大小成为 F,线框之中电功率的瞬时数值是 P,穿过线框磁通量的变化速率为,通过导体横截面的电荷量为 q,那么下列各个图里面(其中 P­t 图像属于抛物线)表示这些量随着时间变化的关系是正确的是(  )答案 BD 解析 线框进行匀加速运动,其速度 v 等于 at,感应电动势 E 等于 BLv,线框进入磁场过程里受到的安培力 F 安 等于 BIL 等于 ,依据牛顿第二定律得出 F 减去 F 安 等于 ma,那么 F 等于 加上 ma,所以 A 是错误的;线框中的感应电流 I 等于 ,线框的电功率 P 等于 I2R 等于 t2,B 是正确的;t 时刻磁通量的变化率等于 E 等于 BLat,C 是错误的;线框的位移 x 等于 at2,电荷量 q 等于 ·Δt 等于 ·Δt 等于 ·Δt 等于 等于 等于 ·t2,D 是正确的。8. (多选),如图1进行展示,存在一个金属圆环,它是水平放置的,并且处于某一个磁场之中,这个磁场是沿竖直方向进行分布的,而且该磁场的分布是均匀的 ,此圆环所围起来的面积大小呈现为0.1 m2 ,该圆环自身具备一定的电阻,其电阻数值为0.2 Ω。在第1 s内 ,出现了感应电流I ,这个感应电流I呈现出沿顺时针方向的状态 ,磁场的磁感应强度B会随着时间t发生变化 ,其变化规律是如图2所展示那种情况 ,(其中在4~5 s时间段呈现为直线状)。就会出现这样的情况,在0到5秒这个时间段之内,感应电流先是呈现出减小的态势,之后又开始增大,在0到2秒这个时间段当中,感应电流沿着顺时针的方向,然而在2到5秒此时间段里,感应电流却是沿着逆时针的方向,在0到5秒这个时间段里,线圈达到了最大的发热功率,其数值为5.0×10-4W,在0到2秒这个时间段,通过圆环横截面的电荷量是5.0×10-1C,答案是BC,解析为,依据法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律得出I==,由此可知,磁感应强度的变化率要是越大,那么感应电流也就越大,于是在0到5秒这个时间段,感应电流先减小再增大以至于最后不变,A是错误的。按照题意可知,于第 1 s 内的时候,感应电流 I 是沿着顺时针方向的,依据安培定则以及楞次定律可以知道,原磁场方向向上被规定为正方向;在 0 到 2 s 这个时间段之中,感应电流沿着顺时针方向,在 2 到 5 s 时间段内,依靠楞次定律以及安培定则能够得知感应电流的方向是逆时针,B 选项正确。在 0 到 5 s 时间段里,当电流达到最大的时候,发热功率是最大的,磁感应强度变化率最大值为 k 等于 0.1 T/s,那么最大电流 Im 等于等于 0.05 A,则 Pm 等于 IR 等于 0.052 乘以 0.2 W 等于 5 乘以 10 减去 4 W,C 选项正确。在零至两秒这个时间段之内,穿过圆环横截面的电荷量是q这样的值,等于C,其具体数值为零点零五C,故而D是错误的。在一个由圆形金属框与三根阻值相同都为 r、长度皆为 R 且互呈 120°角的导体棒 OA、OC、OD 焊接而成的形状模块中,圆形金属框阻值被忽略不计,以 O 为圆心、R 为半径的 90°扇形区域里存在垂直纸面向外的匀强磁场,其磁感应强度是 B,接着金属框围绕 O 点以角速度 ω 进行逆时针匀速转动,以下说法正确的是(  ),其中 A.A 选项内容为:OA 棒内的电流方向一直朝向一种从 O 指向 A 的状态;B.B 选项内容为:当遇到 OA 棒处于磁场中的状况时,那么 A、O 两点间的电势差大小呈现为一种特定情况;C.C 选项内容为:OA 棒内到达一种最大电流是某个状态;D.D 选项内容为:每经历转一周的行为动作,三根导体棒所产生的总热量会处于一种值为某个答案的情况,答案为已知表述过的 BD,解析如下,由右手定则可知,当 OA 棒落在磁场区域进行切割磁感线操作时,此时 OA 棒中的电流方向朝着从 O 指向 A 的方向,当其他两棒执行切割磁感线动作时,经过 OA 棒的电流方向朝着从 A 指向 O 的方向,A 选项说法错误;当面对 OA 棒待在磁场中实施其对磁感线的切割行为时,OA 棒相当于充当电源角色,OD 棒由 OC 棒与之并联从而作为外电路,此时 OA 棒产生的电动势大小设定为值 E,关系式是 E 等于 BωR2,进而得出 UAO 等于 E,其具体值为 E 等于某个值,此时 OA 棒上电流居于最大态,电流值为 I,其计算式为 I 等于某个式子等于某个值,B 选项说法正确,C 选项错误;每根导体棒在转过磁场区域的时长内,闭合回路产生的焦耳热被设定为 Q0,Q0 的计算式为 Q0 等于 IEt,其中 I 是前面算过的值,E 是前面得出的 BωR2,t 是特定值,计算结果为某个值,那么推算得知每转一周,三根导体棒所产生的总热量为 Q,计算办法是 Q 需等于 3Q0高中物理电荷仪器,其最终运算结果为某个值,D 选项无误。10. 如图所呈现样子,有匀强磁场存在其中,里面有一个是用软导线制作成的单匝闭合线圈,此线圈平面与那一磁场垂直。已知该线圈的面积为(0.3 m^{2}),电阻是(0.6 Ω),磁场的磁感应强度是(0.2 T)。现下同时朝着两侧去拉动这个线圈,线圈的两边在(Delta t = 0.5 s)这样的时间内合到一起。求此线圈在上述所说这些过程里,(1)感应电动势的平均值(E);(2)感应电流的平均值(I),并且在图里面标出来电流的方向;(3)通过导线横截面的电荷量(q)。答案(1),0.12V ,(2),0.2A ,电流方向见解析图 ,(3),0.1C ,解析 (1),感应电动势的平均值E等于磁通量的变化量ΔΦ 等于B和ΔS的乘积 ,解得E等于 ,代入数据得E等于0.12V。(2)高中物理电荷仪器,平均感应电流I等于 ,代入数据得I = 0.2A(电流方向如图)。(3),通过导线横截面的电荷量q等于I和Δt的乘积 ,代入数据得q = 0.1C。看图a,有个边长是l长度为0.2m、单位长度电阻是r0为1Ω/m的正方形导线框abcd,它处于匀强磁场里,线框所处平面跟磁场方向相互垂直,以b作为原点,沿着bc边设定坐标轴Ox。有不计电阻的导体棒ef,它平行于ab放置,且与线框接触良好。在外力的作用之下,导体棒以v速度为0.6m/s沿着x轴正方向做匀速运动,通过导体棒的电流I随其位置坐标x的变化关系如图b所示。(1)求磁感应强度大小B;(2)求I随x变化的表达式。题目的那个正确答案,具体,是这样的,首先来看第一个答案情况它是0.5 T ;再有,第二个答案情况是I等于 A,且给出了特定条件是0≤x≤0.2 m解析 ;还包括这么个逻辑链条的,第一个就是当x处于0的时候,由图b能够知道,此时I等于0.4 A ;基于这个时刻,R总等于 ;依据闭合电路中的欧姆定律可以得出,导体棒里面的感应电动势E等于IR总这样个关系 ;而根据法拉第电磁感应定律还有关系式是:E等于Blv ;这样把这些式子联立并且代入相应的数据之后就能解出来得到这个结果是B等于0.5 T ;再然后咱们看第二个情况,导体棒里面的感应电动势一直都是E等于Blv这样 ;当考虑导体棒位置是x这种情况的时候,电路里的总电阻是R总之于 (0≤x≤0.2 m) ;导体棒里面通过的电流是I等于 ;把这些式子联立并且代入数据接着就可以得到I等于 A(0≤x≤0.2 m)。1学科网(北京)股份有限公司$$vNQ物理好资源网(原物理ok网)

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