分析 (1)由最大值表達式可求得有效值,再由功率公式可求得外力的功率;
(2)由瞬時值表達式可求得瞬時的電動勢和感應電流;
(3)由法拉第電磁感應定律可求得平均電動勢,再由電量公式可求得電荷量
解答 解:(1)角速度ω=2πf=100π感應電動勢最大值:
Em=nBSω=100×0.5×0.2×0.2×100πV=200πV
電動勢的有效值為:E=\frac{200π}{\sqrt{2}}=100π\sqrt{2}V;
電流為:I=\frac{E}{R}=\frac{100\sqrt{2}π}{10}=10π\sqrt{2}A;
外力驅動的功率等于電流的功率;故有:P=EI=100\sqrt{2}π×10\sqrt{2}π=19720W;
(2)從中性面開始計時交變電動勢瞬時值的表達式為:
e=Em sinωt=200πsin100πt (V)
當轉過30°時,有:e=200π×\frac{1}{2}=100πV;
感應電流為:I=\frac{100π}{10}=10π(A);
(3)平均感應電動勢:E=\frac{n△Φ}{△t}=\frac{n×(BS-BScos30°)}{△t}=\frac{100×0.5×0.2×0.2×(1-\frac{\sqrt{3}}{2})}{△t}=\frac{0.26}{△t}V;
平均電流:I=\frac{E}{R}
通過線框截面的電荷量:q=I△t=\frac{0.26}{10}=0.026C;
答:(1)(1)外力驅動線圈轉動的功率為19720W;
(2)轉至線圈平面與中性面的夾角為30°時,線圈產(chǎn)生的感應電動勢為100πV;感應電流的大小為10π;
(3)線圈由中性面轉至與中性面成30°角的過程中,通過線圈橫截面的電荷為0.026C.
點評 本題考查了有關交流電描述的基礎知識,要能根據(jù)題意寫出瞬時值的表達式,知道有效值跟峰值的關系,難度不大,屬于基礎題.線框在勻強磁場中勻速轉動,產(chǎn)生正弦式交變電流.而對于電表讀數(shù)、求產(chǎn)生的熱量均由交變電的有效值來確定,而涉及到耐壓值時,則由最大值來確定
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球在B點的加速度小于g,方向豎直向下 | |
B. | 該過程中小球的機械能守恒 | |
C. | 在C點彈簧的彈性勢能等于mgR-\frac{1}{2}mv2 | |
D. | 該過程中小球重力做的功等于其動能的增量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 該粒子帶負電 | B. | b點的電勢高于a點的電勢 | ||
C. | 粒子在a、b兩點的速度a處較大 | D. | 粒子在a、b兩點的加速度b處較小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | mg | B. | \sqrt{3}F | C. | F | D. | \frac{\sqrt{3}}{2}F |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在O1和O2處質子的加速度大小相等且方向相反 | |
B. | 在O1和O2連線的中點,質子的動能最小 | |
C. | 從O1到O2,質子的電勢能一直增加 | |
D. | 軸線上O1點右側、O2點左側都存在電場強度大小為零的點,且這兩點關于O1、O2連線的中點對稱 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電梯全程處于上行狀態(tài) | B. | 電梯全程處于下行狀態(tài) | ||
C. | 電梯先向下后向上運動 | D. | 電梯先減速接著勻速最后加速運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
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