如圖所示,一面積為S,電阻為R的N匝矩形線圈處于一個交變的磁場中,磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律為B=B0sinωt.下列說法正確的是( 。
分析:根據(jù)交流電產(chǎn)生條件:閉合電路的磁通量發(fā)生變化,即可求解;
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,得出感應(yīng)電流的瞬時表達式,從而可確定感應(yīng)電流的最大值;
結(jié)合閉合電路歐姆定律,與電量表達式,即可求解電量的大;
根據(jù)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流瞬時表達式,結(jié)合有效值與最大值的關(guān)系,從而確定有效值.
解答:解:A、由題意可知,矩形線圈處于一個交變的磁場中,從而導致穿過線圈的磁通量變化,則產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;
B、線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的瞬時表達式,為i=
NB0
R
cosωt,當在t=
π
ω
時刻,線框中感應(yīng)電流達到最大值,故B正確;
C、根據(jù)電量的表達式,q=N
△?
R
,從t=0到t=
π
這一過程中通過導體磁通量變化為B0S,所以橫截面積的電荷量為為N
B0S
R
,故C錯誤;
D、若只增大變化磁場的頻率,則線框中感應(yīng)電流的頻率也將增加,導致最大值也增加,所以有效值也增大,故D錯誤.
故選:AB
點評:考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,學會如何求解橫截面積的電荷量,注意橫截面積的電荷量還與線圈的匝數(shù)有關(guān),同時掌握最大值與頻率有關(guān),以及有效值與最大值的關(guān)系.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一面積為S的長方形線圈abcd有一半處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,這時穿過線圈的磁通量為
1
2
BS
1
2
BS
Wb,當線圈以ab為軸從圖中位置轉(zhuǎn)過60°的瞬間,穿過線圈的磁通量為
1
2
BS
1
2
BS
Wb.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?廈門模擬)如圖所示,一面積為S單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連結(jié)成閉合回路,不計圓形金屬線圈及導線的電阻.線圈內(nèi)存在一個方向垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強度均勻增加且變化率為k的磁場Bt.電阻兩端并聯(lián)一對平行金屬板M、N,N板右側(cè)xOy坐標系(坐標原點O在N板的下端)的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強磁場,磁場邊界OA和y軸的夾角∠AOy=45°,AOx區(qū)域為無場區(qū).在靠近M板處的P點由靜止釋放一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子(不計重力),經(jīng)過N板的小孔,從Q(0,a)點垂直y軸進入第I象限,經(jīng)OA上某點離開磁場,最后垂直x軸離開第I象限.求:
(1)平行金屬MN獲得的電壓U;
(2)yOA區(qū)域勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;
(3)若改變磁感應(yīng)強度的大小,帶電粒子進入磁場偏轉(zhuǎn)后能打到N板的右側(cè),設(shè)粒子與N板碰撞前后電量保持不變并以相同的速率反彈,不計粒子與N板碰撞的作用時間,則帶電粒子在磁場中運動的極限時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?成都二模)如圖所示,一面積為S的單匝正方形線圈,線圈電阻為R,以角速度ω繞MN軸勻速轉(zhuǎn)動,MN右邊存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,左邊是真空區(qū)域.則線圈轉(zhuǎn)動一周,外力所需做的功為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路,不計圓形金屬線圈及導線的電阻.線圈內(nèi)存在一個方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小均勻增加且變化率為k的磁場Bt.電阻R兩端并聯(lián)一對平行金屬板M、N,兩板間距為d,N板右側(cè)xOy坐標系(坐標原點ON板的下端)的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強磁場,磁場邊界OAy軸的夾角∠AOy=45°,AOx區(qū)域為無場區(qū).在靠近M板處的P點由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計重力),經(jīng)過N板的小孔,從點Q(0,l )垂直y軸進入第一象限,經(jīng)OA上某點離開磁場,最后垂直x軸離開第一象限.求:

(1)平行金屬板MN獲得的電壓U;

(2)yOA區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;

(3)粒子從P點射出到到達x軸的時間.

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