高三物理解答题中等难度题
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高频焊接是一种常用的焊接方法,图1是焊接的原理示意图。将半径r=0.10m的待焊接环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化的电流,线圈产生垂直于工件平面的匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面向里,磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍。焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响。求:
(1)0~2.010-2s和2.010-2s~3.010-2s时间内环形金属工件中感应电动势各是多大;
(2)0~2.010-2s和2.010-2s~3.010-2s时间内环形金属工件中感应电流的大小,并在图3中定量画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向电流为正);
(3)在t=0.10s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。
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高频焊接是一种常用的焊接方法,图甲是焊接的原理示意图.将半径为r=10 cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化电流,线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外.工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3Ω·m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍,焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响.
(1) 在图丙中画出感应电流随时间变化的it图象(以逆时针方向电流为正),并写出必要的计算过程;
(2) 求环形金属工件中感应电流的有效值;
(3) 求t=0.30 s内电流通过焊接处所产生的焦耳热.
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高频焊接是一种常用的焊接方法,图甲是焊接的原理示意图.将半径为r=10 cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化电流,线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外.工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3Ω·m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍,焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响.
(1) 在图丙中画出感应电流随时间变化的it图象(以逆时针方向电流为正),并写出必要的计算过程;
(2) 求环形金属工件中感应电流的有效值;
(3) 求t=0.30 s内电流通过焊接处所产生的焦耳热.
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如图是一种焊接方法的原理示意图。将圆形待焊接金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以某种电流,待焊接工件中会产生感应电流,感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化,待焊工件就焊接在一起。我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的。下列说法中正确的是( )
A. 线圈中的电流是很强的恒定电流
B. 线圈中的电流是交变电流,且频率很高
C. 待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小
D. 焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反
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如图所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝处产生大量热量,将金属熔化,把工件焊接在一起,而工件其它部分发热很少,以下说法正确的是( )
A.交流电的频率越高,焊缝处的温度升高得越快
B.交流电的频率越低,焊缝处的温度升高得越快
C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小
D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
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