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有一闭合金属线框,其曲线部分恰好是某个正弦曲线的正半周,直线部分的长度L=2m,线框的总电阻为2Ω,若线框从图示虚线位置出发始终以2m/s的速度沿ox方向向左匀速穿过宽度也为L的垂直
题目详情
有一闭合金属线框,其曲线部分恰好是某个正弦曲线的正半周,直线部分的长度L=2m,线框的总电阻为2Ω,若线框从图示虚线位置出发始终以2m/s的速度沿ox方向向左匀速穿过宽度也为L的垂直线框平面的匀强磁场区,该过程中线框产生的焦耳热为4J,则线框中电流i随线框左端点的位移x变化的图象正确的是(电流i取顺时针方向为正)( )
A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
▼优质解答
答案和解析
据题意,闭合金属线框的曲线部分是正弦曲线,有效切割的长度L作正弦规律变化,根据E=BLv,可知线框中产生正弦式电流.
设线框中产生的电动势有效值为E,根据焦耳定律得:
Q=
t,t=
则得,Q=
•
,E=
=
V=2V
感应电流有效值为 I=
=
A=1A,最大值为Im=
I=
A.
由楞次定律得知,线框进入磁场时,感应电流的方向沿逆时针,为负;穿出磁场时感应电流方向沿顺时针,为正,故C正确.
故选:C
设线框中产生的电动势有效值为E,根据焦耳定律得:
Q=
E2 |
R |
2L |
v |
则得,Q=
E2 |
R |
2L |
v |
|
|
感应电流有效值为 I=
E |
R |
2 |
2 |
2 |
2 |
由楞次定律得知,线框进入磁场时,感应电流的方向沿逆时针,为负;穿出磁场时感应电流方向沿顺时针,为正,故C正确.
故选:C
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