圖甲是高頻焊接的原理示意圖．將半徑r=0.10m的待焊接環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化的電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示．工件非焊接部分單位長(zhǎng)度上的電阻R0=1.0×10-3Ω?m-1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍．焊接的縫寬非常小，不計(jì)溫度變化對(duì)電阻的影響．要求：
（1）在0～2.0×10-2s和2.0×10-2s～3.0×10-2s時(shí)間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各是多大；
（2）在0～2.0×10-2s和2.0×10-2s～3.0×10-2s時(shí)間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的大小，并在圖丙中定量畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象（以逆時(shí)針?lè)较螂娏鳛檎?br>
（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
在0～2.0×10-2s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E1=
△B1
△t1
?π
r2

解得：E1=3.14V
在2×10-2s～3×10-2s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E2=
△B2
△t2
?π
r2

解得：E2=6.28V
（2）環(huán)形金屬工件電阻為：R=2πrR0+9×2πrR0=20πrR0=6.28×10-3Ω
根據(jù)閉合電路歐姆定律，在0～2.0×10-2s內(nèi)的電流為：
I1=
E1
R
=500A（電流方向逆時(shí)針）
在2.0×10-2s～3.0×10-2s時(shí)間內(nèi)的電流為：
I2=
E2
R
=1000A（電流方向順時(shí)針）
i-t圖象如圖所示．

答：（1）在0～2.0×10-2s和2.0×10-2s～3.0×10-2s時(shí)間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各是3.14V和6.28V；
（2）在0～2.0×10-2s和2.0×10-2s～3.0×10-2s時(shí)間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的大小分別是500A和1000A．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“n”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
5
2
π
T（磁場(chǎng)無(wú)限大），線框的CD邊長(zhǎng)為l1=20cm，CE、DF邊長(zhǎng)均為l2=10cm，線圈電阻r=1Ω，轉(zhuǎn)速為50r/s．外電路電阻R=4Ω，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，
（1）轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；
（2）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（3）交流電壓表的示數(shù)；
（4）
1
8
周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可不計(jì)．導(dǎo)軌間的距離l=0.20m．兩根質(zhì)量均為m=0.10kg的平行桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的為電阻R=0.50Ω，在t=0時(shí)刻，兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行，大小為0.20N的作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)．經(jīng)過(guò)t=0.5s，金屬桿甲的加速度a=1.37m/s2，問(wèn)此時(shí)兩金屬桿的速度各為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

穿過(guò)一個(gè)單匝線圈的磁通量始終為每秒均勻地增加2Wb，則（　�。�
A．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加2V
B．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減小2V
C．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為2V
D．線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

閉合回路由電阻R與導(dǎo)線組成，其內(nèi)部磁場(chǎng)大小按B-t圖變化，方向如圖，則回路中（　�。�
A．電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/td>
B．電流強(qiáng)度越來(lái)越大
C．磁通量的變化率恒定不變
D．產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線固定且通以恒定電流I，與它同平面的右側(cè)放一矩形線框abcd，現(xiàn)將線框由位置甲移到位置乙，第一次是平移，第二次是以bc邊為軸旋轉(zhuǎn)180°．關(guān)于線框中兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向和通過(guò)線框截面的感應(yīng)電量Q的說(shuō)法正確的是（　�。�
A．兩次均是badcb方向
B．第二次電流方向先是abcda，后是沿badcb
C．Q1=Q2
D．Q1＜Q2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T，方向垂直軌道平面，導(dǎo)軌間距L=0.5m，拉力F=0.2N，電阻R=4Ω，一切摩擦不計(jì)，求ab桿可能達(dá)到的最大速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

把一個(gè)放在均勻變化的磁場(chǎng)中的圓形線圈折開改繞后，仍放回原處，則：
（1）面積增大一倍，感應(yīng)電流是原來(lái)的______倍；
（2）半徑增大一倍，感應(yīng)電流是原來(lái)的______倍；
（3）匝數(shù)增大一倍，感應(yīng)電流是原來(lái)的______倍．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在半徑為r、電阻為R的圓形導(dǎo)線框內(nèi)，以直徑為界，左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．以垂直紙面向外的磁場(chǎng)為正，兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示．則0～t0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中（　�。�
A．沒(méi)有感應(yīng)電流
B．感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針
C．感應(yīng)電流大小為
πr2B0
t0R
D．感應(yīng)電流大小為
2πr2B0
t0R

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案