Question

【題目】在圖甲中，直角坐標系0xy的1、3象限內(nèi)有勻強磁場，第1象限內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為2B，第3象限內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為B，磁感應(yīng)強度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為l，圓心角為900的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點在紙面內(nèi)沿逆時針勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為R.

(1)求導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值.

(2)在圖乙中畫出導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象.(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對應(yīng)的時刻為t=0)

(3)求線框勻速轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的熱量.

Answer 1

【答案】(1)(2)

(3)

【解析】

(1)線框從圖甲位置開始(t=0)轉(zhuǎn)過900的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

由閉合電路歐姆定律得，回路電流為：

聯(lián)立以上各式解得:

同理可求得線框進出第3象限的過程中，回路電流為:

故感應(yīng)電流最大值為:

(2)I－t圖象為:

(3)線框轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量

又

。