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试卷云
如题图1所示，圆形线圈的轴线与
轴重合，
为线圈的几何中心，线圈两端接入
的电阻，线圈电阻不计。一圆柱形强磁体
与线圈共轴，其中心与
轴原点O重合，磁体静止时，测得穿过线圈的磁通量
随线圈中心
在
轴上位置变化的图像如题图2所示。现使磁体
沿
轴方向穿过线圈，将电阻
两端的电压信号通过计算机实时处理，信号轨迹近似看作三角波形，如题图3所示。
（1）判断第
末通过电阻
的电流方向并求出其大小
；
（2）求
内通过电阻
的电荷量
；
（3）估算磁体
通过线圈的速度
。（不计线圈中的感应电流对运动磁体的影响）
【答案】（1）
；3mA；（2）
；（3）2m/s
【知识点】增反减同、磁通量的变化量与变化率
【详解】（1）
感应电动势在增大，说明穿过线圈向右的磁通量一直在增大且增大得越来越快，根据楞次定律可判断通过电阻
的电流方向为
;
根据欧姆定律
（2）通过电阻
的电荷量
则
图像与时间轴围成的面积与电阻的比值即为电荷量，则为
（3）根据法拉第电磁感应定律，等磁通量变化率最大时感应电动势最大，此时应为4ms，根据图2可知此段时间内运动距离为8mm，则速度约为2m/s。
