如图甲所示,在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上,静止地放置着一个匝数n=10的圆形线圈,其总电阻R=3.14Ω、总质量m=0.4kg、半径r=0.4m.向下轻推一下线圈恰能使它沿斜面匀速下滑.现在将线圈静止放在斜面上后,在水平直线ef(与线圈的水平直径重合)以下的区域中,加上垂直斜面方向、磁感应强度大小按如图乙所示规律变化的磁场,(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I;(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动所经历的时间;(3)从加上磁场开始到线圈刚要运动线圈中产生的热量Q.
如图甲所示,在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上,静止地放置着一个匝数n=10的圆形线圈,其总电阻R=3.14Ω、
答案:2 悬赏:50
解决时间 2021-04-09 11:29
- 提问者网友:霸道又专情♚
- 2021-04-09 07:12
最佳答案
- 二级知识专家网友:狠傷凤凰
- 2021-04-09 08:13
(1)由乙图的斜率得:
△B
△t =
2?1
2 T/s=0.5T/s,线圈有磁场的面积为:S=
1
2 πr2
由法拉第电磁感应定律:E=n
△B?S
△t =10×0.5×
1
2 π×0.42V=0.4πV
由闭合电路的欧姆定律有:I=
E
R =
0.4π
3.14 A=0.4A
(2)设线圈开始能匀速滑动时受的滑动摩擦力为Fμ,则由题有:mgsin37°=Fμ
加变化磁场后线圈刚要运动时,有 nBIL=mgsin37°+Fμ,其中L=2r=0.8m
联立得:nBIL=2mgsin37°
得 B=
2mgsin37°
nIL =
2×0.4×10×0.6
10×0.4×0.8 T=1.5T
由图象知 B=B0+kt=1+0.5t T
则 t=
B?1
0.5 =
1.5?1
0.5 s=1s
(3)由焦耳定律 Q=I2Rt=0.42×3.14×1J≈0.5J
答:(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I为πA;
(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动所经历的时间为1s;
(3)从加上磁场开始到线圈刚要运动线圈中产生的热量Q约为0.5J.
△B
△t =
2?1
2 T/s=0.5T/s,线圈有磁场的面积为:S=
1
2 πr2
由法拉第电磁感应定律:E=n
△B?S
△t =10×0.5×
1
2 π×0.42V=0.4πV
由闭合电路的欧姆定律有:I=
E
R =
0.4π
3.14 A=0.4A
(2)设线圈开始能匀速滑动时受的滑动摩擦力为Fμ,则由题有:mgsin37°=Fμ
加变化磁场后线圈刚要运动时,有 nBIL=mgsin37°+Fμ,其中L=2r=0.8m
联立得:nBIL=2mgsin37°
得 B=
2mgsin37°
nIL =
2×0.4×10×0.6
10×0.4×0.8 T=1.5T
由图象知 B=B0+kt=1+0.5t T
则 t=
B?1
0.5 =
1.5?1
0.5 s=1s
(3)由焦耳定律 Q=I2Rt=0.42×3.14×1J≈0.5J
答:(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I为πA;
(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动所经历的时间为1s;
(3)从加上磁场开始到线圈刚要运动线圈中产生的热量Q约为0.5J.
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- 1楼网友:晚安听书人
- 2021-04-09 09:52
这是一题感生电动势的题目,里面那个圆是磁场圆,外面那个圆的导体圆,由图可知磁场强度减小,要根据楞次定律判断电流方向,原磁场是叉,增反减同,所以新磁场也是叉,再用右手螺旋定则可知感应电流是顺时针,即通过电阻就是从b 到a
右手定则只适用于有导体切割磁感线,也就是动生电动势的电流方向才用右手定则。
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