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如圖甲所示區(qū)域（圖中直角坐標系Oxy的 2 、4象限）內有勻強磁場，磁感應強度方向垂直于圖面向里，大小為B，半徑為l、圓心角為60°的扇形導線框OPQ以角速度ω繞O點在圖面內沿順時針方向勻速轉動，導線框回路電阻為R。
       （1）求線框中感應電流的最大值I0和交變感應電流的頻率f；
       （2）在圖乙上畫出線框轉一周的時間內感應電流I隨時間t變化的圖象。（規(guī)定與圖甲中線框的位置相應的時刻為0，沿OQP方向為感應電流的正方向）

 
 
 
解：（1）在從圖中位置開始（t=0）轉過60°的過程中，經△t，轉角△θ=ωt，回路的磁通增量為：△Ф=△θl2B 由法拉第電磁感應定律，感應電動勢為：E=△Ф/△t 因為是勻速轉動，這就是最大的感應電動勢。 由歐姆定律可求得：I0=ωBl2/2R 由題及圖分析可知，線框每轉過180°完成一個周期，所以感應電流的頻率等于線框旋轉頻率的2倍，即：f=ω/π 　　　 （2）圖象如圖所示

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，空間有Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)兩個有理想邊界的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度大小均為B，方向如圖所示．兩磁場區(qū)域之間有寬度為s的無磁場區(qū)域Ⅱ．abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L（L＞s）的正方形線框，每邊的電阻為R．線框以垂直磁場邊界的速度v水平向右勻速運動，從Ⅰ區(qū)經過Ⅱ區(qū)完全進入Ⅲ區(qū)，線框ab邊始終與磁場邊界平行．求：
（1）當ab邊在Ⅱ區(qū)運動時，dc邊所受安培力的大小和方向；
（2）線框從完全在Ⅰ區(qū)開始到全部進入Ⅲ區(qū)的整個運動過程中產生的焦耳熱；
（3）請在圖乙的坐標圖中畫出，從ab邊剛進入Ⅱ區(qū)，到cd邊剛進入Ⅲ區(qū)的過程中，
d、a兩點間的電勢差Uda隨時間t變化的圖線．其中E0=BLv．
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示區(qū)域（圖中直角坐標系Oxy的1、3象限）內存在勻強磁場，磁感應強度方向垂直于紙面向里，大小為B．半徑為l，圓心角為60°的扇形導線框OPQ以角速度ω繞固定轉軸O在紙面內沿逆時針方向勻速轉動，導線框回路電阻為R．精英家教網
（1）求線框中感應電流的最大值I0及變化的周期．
（2）如果外力垂直作用在OP的中點，則外力的最大值為多少？在電流變化一個周期內，外力做的功是多少？
（3）在圖乙中，畫出線框在旋轉一周的時間內感應電流I隨時間t的變化的圖象．（規(guī)定圖甲中線框位置的相應時刻為t=0，線框中逆時針電流方向為正）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，K與虛線MN之間是加速電場，虛線MN與PQ之間是正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場與磁場的方向如圖．MN、PQ與熒光屏三者互相平行．一帶正電的粒子（不計重力）由靜止開始經加速電場后從A點垂直方向進入正交電磁場區(qū)，沿水平直線打在熒光屏的O點．現(xiàn)撤除MN與PQ間的磁場，而將同樣大小和方向的磁場充滿PQ與熒光屏之間，如圖乙所示．其他條件不變，帶電粒子在離開偏轉電場后進入勻強磁場，最后恰好垂直地打在熒光屏上．已知電場和磁場區(qū)域在豎直方向足夠長，加速電場電壓與偏轉電場的場強關系為U=
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Ed，式中的d是偏轉電場的寬度．若題中只有偏轉電場的寬度d為已知量，則
（1）畫出乙圖中帶電粒子軌跡示意圖；
（2）磁場的寬度L為多少？
（3）帶電粒子在電場和磁場中在豎直方向的偏轉距離分別是多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，空間有Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)兩個有理想邊界的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度大小均為B，方向如圖所示。兩磁場區(qū)域之間有寬度為s的無磁場區(qū)域Ⅱ。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L（L＞s）的正方形線框，每邊的電阻為R。線框以垂直磁場邊界的速度v水平向右勻速運動，從Ⅰ區(qū)經過Ⅱ區(qū)完全進入Ⅲ區(qū)，線框ab邊始終與磁場邊界平行。求：

（1）當ab邊在Ⅱ區(qū)運動時，dc邊所受安培力的大小和方向；

（2）線框從完全在Ⅰ區(qū)開始到全部進入Ⅲ區(qū)的整個運動過程中產生的焦耳熱；

（3）請在圖乙的坐標圖中畫出，從ab邊剛進入Ⅱ區(qū)，到cd邊剛進入Ⅲ區(qū)的過程中，

d、a兩點間的電勢差Uda隨時間t變化的圖線。其中E0 = BLv 。

 

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()1. 如圖甲所示區(qū)域（圖中直角坐標系Oxy的1、3象限）內存在勻強磁場，磁感應強度方向垂直于紙面向里，大小為B。半徑為l，圓心角為60°的扇形導線框OPQ以角速度ω繞固定轉軸O在紙面內沿逆時針方向勻速轉動，導線框回路電阻為R。

（1）求線框中感應電流的最大值I0及變化的周期。

（2）如果外力垂直作用在OP的中點，則外力的最大值為多少？在電流變化一個周期內，外力做的功是多少？

（3）在圖乙中，畫出線框在旋轉一周的時間內感應電流I隨時間t的變化的圖象。（規(guī)定圖甲中線框位置的相應時刻為t=0，線框中逆時針電流方向為正）

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