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12.如圖1所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n=1000匝,線圈面積S=0.02m2,線圈的電阻r=1Ω,線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖2所示.求
(1)在0~4s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化量;
(2)前4s內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢;
(3)6s內(nèi)通過電阻R的電荷量q.

分析 (1)依據(jù)圖象,結(jié)合磁通量定義式∅=BS,即可求解;
(2)根據(jù)法拉第電磁感應定律,結(jié)合磁感應強度的變化率求出前4s內(nèi)感應電動勢的大小.
(3)根據(jù)感應電動勢,結(jié)合閉合電路歐姆定律、電流的定義式求出通過R的電荷量.

解答 解:(1)根據(jù)磁通量定義式∅=BS,那么在0~4s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化量為:
△∅=(B2-B1)S=(0.4-0.2)×0.02Wb=4×10-3Wb;
(2)由圖象可知前4 s內(nèi)磁感應強度B的變化率為:
$\frac{△B}{△t}$=$\frac{0.4-0.2}{4}$T/s=0.05 T/s
4 s內(nèi)的平均感應電動勢為:
E=nS$\frac{△B}{△t}$=1000×0.02×0.05 V=1 V.
(3)電路中的平均感應電流為:$\overline{I}$=$\frac{E}{{R}_{總}}$,
q=$\overline{I}$t,
又因為E=n$\frac{△∅}{△t}$,
所以q=n$\frac{△∅}{{R}_{總}}$=1000×$\frac{0.02×(0.4-0.2)}{4+1}$ C=0.8 C.
答:(1)在0~4s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化量4×10-3Wb;
(2)前4s內(nèi)感應電動勢為1V.
(3)6s內(nèi)通過R的電荷量為0.8C.

點評 本題考查了法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律和電流的定義式的綜合運用,難度不大,需加強訓練.

練習冊系列答案
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A.第l次閃光時質(zhì)點的速度
B.質(zhì)點運動的加速度
C.從開始運動到第四次閃光時間內(nèi)質(zhì)點的位移
D.質(zhì)點運動的初速度

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3.下列關于速度的說法正確的是(  )
A.通過的路程越長,速度越大B.所用的時間越小,速度越大
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20.在物理學理論建立的過程中,有許多偉大的科學家做出了貢獻.下列關于科學家和他們的貢獻的敘述中,符合史實的是(  )
A.安培最先發(fā)現(xiàn)電流能夠產(chǎn)生磁場
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C.笛卡兒巧妙地利用“月一地”檢驗,證明了天、地引力的統(tǒng)一
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A.油滴帶負電
B.油滴帶正電
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D.將極板N向下緩慢移動一小段距離,油滴將向上運動

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17.某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律
(1)要驗證重物下落過程中符合機械能守恒,除了圖示器材,以下實驗器材必須要選取的有BD(填寫字母代號)
A.秒表  B.刻度尺  C.天平   D.交流電源
(2)為減少實驗誤差,下落物體應選用200g重錘(選填“50g木塊”或“200g重錘”)
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A.aA=μ(1+$\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}$)g,aB=μgB.aA=μg,aB=0
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C.當開關由a撥至b時,電流表示數(shù)變小
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C.電流表的示數(shù)為0.1AD.電阻R消耗的電功率是22W

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