2017-2018学年教科版选修3-2 第一章 习题课2 法拉第电磁感应定律的应用 作业
2017-2018学年教科版选修3-2 第一章 习题课2 法拉第电磁感应定律的应用 作业第4页

  Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是(  )

  

  图8

  A.Ua

  C.Ua=Ub

  答案 B

  解析 每个线框进入磁场的过程中,仅有MN边做切割磁感线运动产生感应电动势,其余三条边是外部电路,M、N两点间的电压大小不等于MN边上电动势,应等于外部电路上的电压即路端电压.设长度为L导线电阻为R,边长为L的导线切割磁场产生感应电动势为E,边长为2L的导线切割磁场产生感应电动势为2E,则Ua=·3R=E,Ub=·5R=E,Uc=·6R=,Ud=·4R=E,所以Ua

  11.如图9甲所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R1=3.5Ω,R2=25Ω.方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化,试计算电阻R2的电功率.

  

  图9

  答案 1.0W

  解析 穿过螺线管磁通量均匀增加,螺线管上产生感应电动势.把螺线管视为电源,由闭合电路欧姆定律可求出通过螺线管回路电流,从而求出R2消耗电功率及a、b两点电势.

  螺线管中磁感应强度B均匀增加,其变化率==2T/s.

  由法拉第电磁感应定律,螺线管中产生的感应电动势

  E=n=n·S=1500×20×10-4×2=6.0V

  通过螺线管回路的电流

  I===0.2A

  电阻R2上消耗的功率

  P2=I2R2=(0.2)2×25=1.0W

12.如图10所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆内有垂直于平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动,电路的固定电阻为R.其余电阻忽略不计.试求MN从圆环的左端到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值及通过的电荷量.