如图3-11所示,一个电阻R=0.2 Ω的矩形线圈abcd.边长分别为l1=0.3 m,l2=0.2 m,沿水平方向以速度ν=5 m/s匀速地通过宽度l=0.1 m的匀强磁场(图中虚线所示范围内).已知线圈经过磁场后释放的热量Q=0.2 J,求:(1)磁感应强度的大小;(2)线圈中感应电流的大小.

如图3-11所示,一个电阻R=0.2 Ω的矩形线圈abcd.边长分别为l1=0.3 m,l2=0.2 m,沿水平方向以速度ν=5 m/s匀速地通过宽度l=0.1 m的匀强磁场(图中虚线所示范围内).已知线圈经过磁场后释放的热量Q=0.2 J,求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)线圈中感应电流的大小.


参考解析

解析:由图3-11见,当线圈的bc边或ad边通过磁场时,切割磁感线,线圈中有感应电流。 (1)由闭合电路的欧姆定律知感应电流为

bc和ad切割磁感线产生的感应电动势为

代入式①得

设bc、ad在磁场中运动的时间为t,则线圈中通过感应电流的时间为2t.由焦耳定律知线圈中产生的热量是
Q=2tI2R



把式②代入上式得

因此,磁感应强度为

代入题给数值得

(2)线圈中的感应电流为

代入已知数值得

【解题指要】本题是一道电学的综合性计算题,它包含了电磁感应、闭合电路欧姆定律和
焦耳定律等知识点.
显然,当线圈右边bc进入磁场中时,切割磁感线,矩形线圈中有感应电流.同理,当线圈左边ad进入磁场中时,线圈中也有感应电流.两次电流的大小相等,通电时间相等,但在线圈中的绕行方向相反.有些考生在解本题时只考虑bc或ad中一条边进入磁场的感应电流而忽略了另一边进入磁场的感应电流.
因为线圈是电阻性的,所以电流的功全部转变为电阻上散发的热量.
在本题的条件下,解题结果与ab、cd的长度l1无关.
务必指出本题的条件是ab边的长度l1小于磁场的宽度l.如果l>l1,线圈中感应电流的通电

相关考题:

两互感耦合线圈,已知L1=0.2H,L2=0.1H,M=0.1H,耦合系数k=()。

一矩形截面简支梁,梁上荷载如图所示。已知P=6kN、l=4m、b=0.1m、h=0.2m,画出梁的剪力图和弯矩图并求梁中的最大正应力。

一正方形线圈每边长0.1m,在磁感应强度大小为0.04T的均匀磁场中以角速度ω=200rad/s匀速转动,转轴通过线圈中心并与一边平行,且与磁场方向垂直,则线圈中动生电动势的最大值为( )A.0.02VB.0.08VC.0.2VD.0.8V

如图所示,导体回路处在一均匀磁场中,B = 0. 5T,R= 2Ω,ab边长L=0. 5m,可以滑动,α=60°,现以速度v=4m/s将ab边向右匀速平行移动,通过R的感应电流为:A. 0. 5A B. -1A C.-0. 86A D. 0. 43A

虹吸管将A池中的水输入B池,如图19所示。已知长度l1=3m,l2=5m,直径d=75mm,两池水面高差H=2m,最大超高h=1.8m,沿程阻力系数λ=0.02,局部阻力系数:进口ζa=0.5,转弯ζb=0.2,出口ζc=1,则流量Q及管道最大超高断面的真空度为( )。A 14.1L/s 3.1mH2OB 16.1L/s 3.5mH2OC 12.5L/s 2.9mH2OD 15.2L/s 3.4mH2O

如图,间距ι=10 cm的平行光滑金属直导轨水平放置在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下;在平行导轨的左端a、b两点间接入两个相同电阻,阻值R=0.8Ω;电阻为r=0.1Ω的导体滑杆cd放在导轨上且与其垂直。导轨电阻不计。当cd杆以υ=2 m/s向右匀速运动时,求(1)通过cd杆的电流;(2)使cd杆保持匀速运动,应对它施加外力的大小和方向。

如图2-5所示,在虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.已知矩形线圈abcd运动到图示位置时,cd边所受磁场力的方向竖直向上,则线圈的运动情形是(  )A.向左平动B.向右平动C.向上平动D.向下平动

如图11—24所示,空间中宽度为b的区域有匀强磁场,把一个正方形导线框用外力以速度ν匀速地拉过磁场区域.已知正方形的边长为1,线圈的总电阻为R,磁感应强度是B,并有1>b,则外力做功为__________.

如图2-9所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,正方形线圈每边长为0.1 m,通电流I=0.5 A,线圈所受磁场力大小是()N,方向是().

在图10—19中,矩形线圈abcd的bc边悬挂在匀强磁场中.当给矩形线圈通入如图所示的电流I时,调节两盘中的砝码,使天平平衡.然后使电流I反向,这时要在天平的左盘上加质量为△m的砝码,才能使天平重新平衡.试求磁场对bc边作用力的大小.如bc边长为l,求B的大小.

如图所示的汇流叉管。已知流量Q1=1.5m3/s,Q2=2.6m3/s,过流断面3—3的面积A3=0.2m2。则断面3—3的平均流速为(  )。A. 3.5m/sB. 4.5m/sC. 5.5m/sD. 6.5m/s

如图3所示,匝数为2:1的理想变压器、原线圈电阻为零的轨道、可在轨道上滑行的金属杆PQ形成闭合电路。闭合电路内有磁感应强度为1.0 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,副线圈接l0Ω的电阻,金属杆加长为PQ长为0.1m、电阻为0.4Ω。若金属杆在外力作用下以速率v=3.0m/s沿轨道匀速滑行,则下列叙述正确的是()。A.原线圈中电流大小I=0.03AB.原线圈两端电动势大小E=0.15VC.副线圈中电流大小I=0.01AD.副线圈电功率大小P=0W

如图6所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=28。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度υ垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,

如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为r,转轴0102垂直于磁场方向,线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1A。那么(  )。

如图所示.在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨,导轨电阻不计,导轨上金属杆ab与导轨接触良好,磁场方向垂直导轨平面向上,导轨与处于磁场外的大线圈M相接.欲使置于M同一平面内的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则下列做法正 确的是( )。 A.ab不动而突然撤去磁场B.ab不动而突然增强磁场C.ab匀速向右运动D.ab加速向右运动

水由喷嘴水平喷出,冲击在光滑平板上,如图所示,已知出口流速为50m/s,喷射流量为0.2m3/s,不计阻力,则求平板受到的冲击力为:A. 5kNB. 10kNC. 20kND. 40kN

《洁净规范》洁净度等级的级别中被考虑的粒径范围为( )。A.0.5μm,5μmB.0.1μm,0.2μm,0.3μm,0.5μm,5μmC.0.1μm,0.3μm,0.5μm,5μmD.0.1μm,0.2μm,0.3μm,0.5μm,1.0μm,5μm

在B=0.4Wb/m²的匀强磁场中,放一根长L=0.5m、I=5A的截流直导体,导体与磁场方向垂直,导体受到的力是()。A、1NB、0NC、2ND、0.2N

自动人行道的名义速度为0.5m/s、0.75m/s时的制停距离分别为()m、()m。A、0.2~1.3;0.3~1.5B、0.3~1.0;0.4~1.3C、0.2~1.0;0.4~1.5D、0.3~1.3;0.4~1.5

刮板除渣机既可水平运输又可倾斜运输,其运行速度一般为()。A、0.2m/s~0.3m/sB、0.3m/s~0.4m/sC、0.1m/s~0.2m/sD、0.4m/s~0.5m/s

《洁净厂房设计规范》(gb50073-2001)中,控制粒径规定范围,下列()数据正确。A、0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.5μmB、0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.5μm、1μmC、0.2μm、0.3μm、0.5μm、1.0μmD、0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.5μm、1μm、5μm

火灾初起时,烟气在水平方向扩散的速度为()。A、0.2m/sB、0.3m/sC、0.4m/sD、0.5m/s

某N匝线圈放在匀强磁场B中,线圈的面积为S,线圈平面的法线与磁场的夹角为θ,当线圈中通入电流为I时,线圈所受的磁场力矩M为()A、M=BIScosθB、M=NBIScosθC、M=BISsinθD、M=NBISsinθ

单选题如图所示,导体回路处在一均匀磁场中,B=0.5T,R=2Ω,ab边长L=0.5m,可以滑动,α=60°,现以速度v=4m/s将ab边向右匀速平行移动,通过R的感应电流为()A。A 0B 0.43C 0.75D -0.86

填空题如图所示,abcd是一个10匝的矩形线圈,它的ab边的长度为10cm,处在一匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,线圈通电前,天平平衡,通电后,若电流为0.1A,向右盘增加2g砝码,可使天平恢复平衡,则磁场内磁感应强度为____.(g=10m/s)

填空题如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一通电的矩形线圈,电流为I,矩形边长分别为L1和L2,磁场与线圈平面垂直,ab边受磁场力的大小为____,方向为____,线圈受磁场的合力大小为____.

单选题《洁净厂房设计规范》(gb50073-2001)中,控制粒径规定范围,下列()数据正确。A0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.5μmB0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.5μm、1μmC0.2μm、0.3μm、0.5μm、1.0μmD0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.5μm、1μm、5μm