知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起\(.\)我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的\(.\)试定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多．

难度：中等

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2．如图甲所示是利用涡流冶炼金属的感应炉示意图，冶炼炉内装入被冶炼的金属，线圈通上高频交变电流，这时被冶炼的金属中就产生很强的涡流，从而产生大量的热使金属熔化，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，因此适于冶炼特种合金和特种钢，其简化模型如图乙所示．假设金属环的阻值R=10πΩ，半径r=10cm，其外侧线圈中通以高频的交流电，线圈中产生垂直于金属环所在平面的变化磁场，磁场的磁感应强度B随时间变化关系为B=0.1sin（4×10⁴t）（T）．不计温度变化对电阻的影响，计算结果可保留π．求：
（1）金属环中产生的感应电动势最大值；
（2）1s时间内金属环内产生的焦耳热；
（3）在磁场变化的0时刻到四分之一周期时间内，通过金属环截面的电荷量．

难度：较易

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3．
如图甲所示是利用涡流冶炼金属的感应炉示意图，冶炼炉内装入被冶炼的金属，线圈通上高频交变电流，这时被冶炼的金属中就产生很强的涡流，从而产生大量的热使金属熔化，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，因此适于冶炼特种合金和特种钢，其简化模型如图乙所示\(.\)假设金属环的阻值\(R=10πΩ\)，半径\(r=10cm\)，其外侧线圈中通以高频的交流电，线圈中产生垂直于金属环所在平面的变化磁场，磁场的磁感应强度\(B\)随时间变化关系为\(B=0.1\sin (4×10^{4}t)(T).\)不计温度变化对电阻的影响，计算结果可保留\(π.\)求：
\((1)\)金属环中产生的感应电动势最大值；
\((2)1s\)时间内金属环内产生的焦耳热；
\((3)\)在磁场变化的\(0\)时刻到四分之一周期时间内，通过金属环截面的电荷量．

难度：较易

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4．
如图所示，一个质量为\(m\)、电阻为\(R\)的金属小圆环\((\)半径很小\()\)，用一根长为\(L\)的绝缘细绳悬挂于\(O\)点，离\(O\)点下方\( \dfrac {L}{2}\)处有一宽度为\( \dfrac {L}{4}\)的垂直纸面向里的匀强磁场区域，现使圆环从与悬点\(O\)等高位置\(A\)处由静止释放，下摆中金属环所在平面始终垂直磁场，则金属环在整个过程中产生多少焦耳热？

难度：较易

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