高中 | 动生电动势 题目答案及解析

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选修3-2

第四章 电磁感应

4.5 电磁感应现象的两类情况

动生电动势

如图所示,第Ⅲ、Ⅳ象限存在磁感应强度大小为$B$的匀强磁场,磁感应强度方向与$xOy$平面垂直,一个电阻为$R$、半径为$l$$\dfrac{1}{4}$圆弧形闭合线圈围绕圆心$O$以角速度$\omega$顺时针匀速转动,从线圈$OA$边进入磁场开始计时,线圈转动$n$圈的过程中,线圈中产生的焦耳热为$(\qquad)$

["

$\\dfrac{n\\pi\\omega B^{2}l^{4}}{4R}$

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$\\dfrac{n\\pi\\omega B^{2}l^{4}}{2R}$

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$\\dfrac{n\\pi\\omega Bl^{2}}{4R}$

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$\\dfrac{n\\pi\\omega Bl^{2}}{2R}$

"]
[["A"]]

导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径,因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为$E=\dfrac{1}{2}B\omega l^{2}$

转动$1$圈有感应电流的时间为$t=\dfrac{T}{2}=\dfrac{\pi}{\omega}$

产生的焦耳热$Q=n \times \dfrac{E^{2}}{R} \times t=\dfrac{n\pi\omega B^{2}l^{4}}{4R}$

故选:$\rm A$

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空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,图中磁感应强度大小为,单匝正方形线框边长为,电阻为,绕轴按图示方向用时匀速转过;图中磁感应强度大小为,导轨间距为,有效电阻也为的导体棒在外力作用下沿导轨向右匀速运动时,用时为,通过两回路的电荷量相等,其余部分电阻不计,各部分接触良好,则以下说法正确的是 一架直升机在某地上空飞行,该地地磁场的竖直分量方向向下,金属螺旋桨在旋转时会切割磁感线。设螺旋桨的长度为,旋转角速度为,如图所示,下列选项中正确的是 如图所示,平行导轨、间距为,、间接一个电阻,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。一根足够长的金属杆第一次垂直于导轨放置,第二次与导轨成角放置。金属杆和导轨的电阻不计,当金属杆两次均以速度沿垂直于杆的方向滑行时,第一次和第二次金属杆中感应电流之比是 年月,法拉第将一个由紫铜制成的圆盘置于蹄形磁极之间,发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机,如图所示。固定的型磁体内部视为匀强磁场(忽略边缘效应),大小为,圆盘的半径为,圆心处固定一个摇柄,圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴。转动摇柄在外力的作用下使铜盘以恒定角速度旋转,与电刷连接的电流计显示持续的电流,不计一切摩擦的影响。下列说法正确的是 如图所示,在水平线的上方有一磁感应强度大小为的匀强磁场(上方无边界),方向垂直纸面向里,有一半径为的半圆形金属线框,置于水平线上,金属线框由一段半圆和一条直径连接组成(均为同种材料),直径与重合,设金属线框单位长度的电阻为,现在让线框在竖直平面内绕圆心沿逆时针方向匀速转动半周,角速度为,下列说法正确的是 电磁感应。
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