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匀速圆周运动
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在图1所示区域（图中直角坐标系Oxy的1、3象限）内有匀强磁场，磁感强度方向垂直于图面向里，大小为B．半径为l、圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图面内沿逆时针方向
网友投稿 2022-09-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
在图1所示区域（图中直角坐标系Oxy的1、3象限）内有匀强磁场，磁感强度方向垂直于图面向里，大小为B．半径为l、圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R．
（1）求线框中感应电流的最大值I
0
和交变感应电流的频率f．
（2）在图2上画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象（规定与图1中线框的位置相应的时刻为t=0）
◎ 答案
（1）在从图1中位置开始t=0转过60°的过程中，经△t，转角△θ=ω△t，回路的磁通增量为
△Φ=
1
2
△θ
l
2
B
由法拉第电磁感应定律，感应电动势为：
ε=
△Φ
△t
因匀速转动，这就是最大的感应电动势．由欧姆定律可求得：
I
0
=
1
2R
ωB
l
2
前半圈和后半圈I（t）相同，故感应电流周期为：
T=
π
ω
，
频率为：
f=
1
T
=
ω
π
．
故感应电流的最大值为
I
0
=
1
2R
ωB
l
2
，频率为
f=
ω
π
．
（2）由题可知当线框开始转动
π
3
过程中，有感应电流产生，全部进入时，无感应电流，故当线框全部进入磁场接着再旋转
π
6
过程中无电流，然后出磁场时，又有感应电流产生．
故图线如图所示：
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“在图1所示区域（图中直角坐标系Oxy的1、3象限）内有匀强磁场，磁感强度方向垂直于图面向里，大小为B．半径为l、圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图面内沿逆时针方向…”主要考查了你对 【匀速圆周运动】，【闭合电路欧姆定律】，【法拉第电磁感应定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/261623.html
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