Question

（09年海南中學(xué)第五次月考）（13分）在圖甲中，直角坐標(biāo)系0xy的1、3象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第1象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，第3象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為l，圓心角為90⁰的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路電阻為R。求：

(1)導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值.

(2)在圖乙中畫(huà)出導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象.(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0)

(3)求線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的熱量.

Answer 1

解析：

(1)線框從圖甲位置開(kāi)始(t=0)轉(zhuǎn)過(guò)90⁰的過(guò)程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:

 

 (2分)；

 

由閉合電路歐姆定律得，        (1分)

 

 聯(lián)立以上各式解得:                (1分)

 

同理可求得線框進(jìn)出第3象限的過(guò)程中，回路電流為:             (1分)

 

故感應(yīng)電流最大值為:                              (1分)

 

(2)I－t圖象為:  

           (4分)

 

 

（3)線框轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量:           (2分)

 

又   (1分)；        

 

解得:                (1分)