【題目】在如圖甲所示區(qū)域(圖中直角坐標(biāo)系Oxy的一、三象限)內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小為B，半徑為l，圓心角為60°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點在紙面內(nèi)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為R.

(1)求線框中感應(yīng)電流的最大值I0和交變感應(yīng)電流的頻率f；

(2)在圖乙中畫出線框在一周的時間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象(規(guī)定與圖中線框的位置相應(yīng)的時刻為t=0)

【答案】（1）， （2）

【解析】

（1）在從圖1中位置開始t=0轉(zhuǎn)過60°的過程中，經(jīng)△t，轉(zhuǎn)角△θ=ω△t，回路的磁通增量為
△Φ＝△θl2B
由法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢為：ε＝
因勻速轉(zhuǎn)動，這就是最大的感應(yīng)電動勢。由歐姆定律可求得：I0＝ωBl2
前半圈和后半圈I（t）相同，故感應(yīng)電流周期為：T＝，頻率為：。
故感應(yīng)電流的最大值為I0＝ωBl2，頻率為。
（2）由題可知當(dāng)線框開始轉(zhuǎn)動過程中，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，全部進(jìn)入時，無感應(yīng)電流，故當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場接著再旋轉(zhuǎn)過程中無電流，然后出磁場時，又有感應(yīng)電流產(chǎn)生。故圖線如圖所示：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N。另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°。已知M始終保持靜止，則在此過程中

A. 水平拉力的大小可能保持不變

B. M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加

C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D. M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一般帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P點發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°（取sin53°=0.8）。已知水的折射率為

（1）求桅桿到P點的水平距離；

（2）船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時，從水面射出后仍然照射在桅桿頂端，求船行駛的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一傾角α=37°的粗糙斜面，斜面所在空間存在一有界矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域GIJH，其寬度GI=HJ=L=0.5 m．有一質(zhì)量m=0.5 kg的“日”字形勻質(zhì)導(dǎo)線框abcdef，從斜面上靜止釋放，釋放時ef平行于GH且距GH為4L，導(dǎo)線框各段長ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5 m，線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均為R=0.5 Ω，其余電阻不計．已知ef邊剛進(jìn)入磁場時線框恰好做勻速運動，不計導(dǎo)線粗細(xì)，重力加速度g=10 m/s2，求：

(1)ef邊剛進(jìn)入磁場時的速度v的大�。�

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.

(3)線框從開始運動到ab邊穿出磁場過程中ab邊發(fā)的焦耳熱為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的粗糙平行直導(dǎo)軌與水平面成α角放置，兩導(dǎo)軌間距為l，軌道上端接一電容為C的電容器．導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上．一質(zhì)量為m的金屬棒在沿平行斜面的恒力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動．已知重力加速度大小為g，金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，忽略所有電阻，求：

(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；

(2)回路中的電流強(qiáng)度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器的主要結(jié)構(gòu)如圖所示，兩個D形空盒拼成一個圓形空腔，中間留一條縫隙，當(dāng)其工作時，關(guān)于回旋加速器加速帶電粒子所獲得的能量，下列說法正確的是

A. 與加速器的半徑有關(guān)，半徑越大，能量越大

B. 與加速器的磁場有關(guān)，磁場越強(qiáng)，能量越大

C. 與加速器的電場有關(guān)，電場越強(qiáng)，能量越大

D. 與帶電粒子的質(zhì)量和電荷量均有關(guān)，質(zhì)量、電荷量越大，能量越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長s=4m的粗糙水平面AB與足夠高的光滑曲面BC平滑連接，一質(zhì)量m=2kg的小物塊靜止于A點，對小物塊施加與水平方向成α=53°，大小為11N的恒力F，當(dāng)小物塊到達(dá)曲面底端B點時迅速撤去F，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5。

（1）求小物塊在水平面AB上運動時的加速度a；

（2）求小物塊在曲面BC上能到達(dá)的最大高度h；

（3）試通過計算說明小物塊能否回到A點？

（sin53°=0.8， cos53°=0.6，g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a為繞地球做橢圓軌道運動的衛(wèi)星，b為地球同步衛(wèi)星，P為兩衛(wèi)星軌道的切點，也是a衛(wèi)星的遠(yuǎn)地點，Q為a衛(wèi)星的近地點。衛(wèi)星在各自的軌道上正常運行，下列說法中正確的是

A. 衛(wèi)星a經(jīng)過P點時的向心力與衛(wèi)星b經(jīng)過P點時的向心力大小相等

B. 衛(wèi)星a經(jīng)過P點時的速率一定小于衛(wèi)星b經(jīng)過P點時的速率

C. 衛(wèi)星a的周期一定大于衛(wèi)星b的周期

D. 衛(wèi)星a的周期可能等于衛(wèi)星b的周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】—列簡諧橫波，沿x軸正方向傳播，傳播速度為10m/s，在t=0時的波形圖 如圖所示，則下列說法正確的是（ ）

A. 此時x= 1.25m處的質(zhì)點正在做加速度減小的加速度運動

B. x= 0.7m處的質(zhì)點比x= 0.6m處的質(zhì)點先運動到波峰的位置

C. x= 0處的質(zhì)點再經(jīng)過0.05s時間可運動到波峰位置

D. x= 0.3m處的質(zhì)點再經(jīng)過0.08s可運動至波峰位置

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