题目
在图甲中,直角坐标系xOy第1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l、圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电限为R. (1)求导线框中感应电流的最大值. (2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0,逆时针方向的电流为正方向) (3)求线框匀速转动一周产生的热量.
答案: (1) 故感应电流最大值为。 (2) I-t图象如图所示. (3)线框匀速转动一周产生的热量为解得。 解析:(1)线框从图甲位置开始(t=0)进出第1象限的过程中,产生的感应电动势大小均为, 由闭合电路欧姆定律得,回路电流为, 联立以上各式解得, 同理可求得线框进出第3象限的过程中,回路电流大小均为, 故感应电流最大值为。 (2) I-t图象如图所示. (3)线框匀速转动一周产生的热量为,又,解得。