如图3-11所示,一个电阻R=0.2 Ω的矩形线圈abcd.边长分别为l1=0.3 m,l2=0.2 m,沿水平方向以速度ν=5 m/s匀速地通过宽度l=0.1 m的匀强磁场(图中虚线所示范围内).已知线圈经过磁场后释放的热量Q=0.2 J,求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)线圈中感应电流的大小.
由图3-11见,当线圈的bc边或ad边通过磁场时,切割磁感线,线圈中有感应电流。 (1)由闭合电路的欧姆定律知感应电流为
bc和ad切割磁感线产生的感应电动势为
代入式①得
设bc、ad在磁场中运动的时间为t,则线圈中通过感应电流的时间为2t.由焦耳定律知线圈中产生的热量是
Q=2tI2R
把式②代入上式得
因此,磁感应强度为
代入题给数值得
(2)线圈中的感应电流为
代入已知数值得
【解题指要】本题是一道电学的综合性计算题,它包含了电磁感应、闭合电路欧姆定律和
焦耳定律等知识点.
显然,当线圈右边bc进入磁场中时,切割磁感线,矩形线圈中有感应电流.同理,当线圈左边ad进入磁场中时,线圈中也有感应电流.两次电流的大小相等,通电时间相等,但在线圈中的绕行方向相反.有些考生在解本题时只考虑bc或ad中一条边进入磁场的感应电流而忽略了另一边进入磁场的感应电流.
因为线圈是电阻性的,所以电流的功全部转变为电阻上散发的热量.
在本题的条件下,解题结果与ab、cd的长度l1无关.
务必指出本题的条件是ab边的长度l1小于磁场的宽度l.如果l>l1,线圈中感应电流的通电
把10gMgCl2和MgSO4的混合物溶于适量水中,滴加2mol/L的BaCl2溶液至沉淀完全,共消耗BaCl2溶液25mL。求混合物中MgCl2和MgSO4的质量各是多少克
固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,各边长为1.其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余3边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导体框上,如图所示。PQ以恒定速度方向如何
一小物块以速度v0=10m/s沿光滑地面滑行,然后沿光滑曲面上升到顶部水平的高台上,并由高台上飞出,如图所示。问当高台的高度h多大时,小物块飞行的水平距离最大这个距离是多少(g=10m/s2)
某晶体盐的水溶液呈浅绿色,在此溶液中通入氯气,溶液变为棕黄色,把所得棕黄色溶液分成两份:一份加入KSCN溶液,溶液变深红色;另一份加入BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则该晶体盐的化学式是_______。
欲除去乙烷中的乙烯,可将混合气体通过盛有_______的洗气瓶;欲除去乙炔中的硫化氢,可将混合气体通过盛有_______的洗气瓶。
浓硝酸常盛装在棕色瓶中,且贮放在冷暗处,原因是_______,
碳酸氢钠溶液和烧碱溶液反应的离子方程式为_______。
常温下,氨水中存在的离子有_______。
在酸或碱存在的条件下,甲酸甲酯跟水发生水解反应的化学方程式为_______。
有下列几种气体:H2、O2、HCl、NO、NH3、CH4,其中通常情况下能用来和水做“喷泉”实验的是_______。