【題目】圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路。圖2是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長(zhǎng)度為L1，bc長(zhǎng)度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（只考慮單匝線圈）。

（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式；

（2）若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。(其它電阻均不計(jì))

【答案】（1）BL1L2ωsinωt（2）πRω2

【解析】

（1）矩形線圈abcd在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只有ab和cd切割磁感線，且轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為r＝，設(shè)ab和cd的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v，則：v＝ω·　

在t時(shí)刻，導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為：E1＝BL1vsinωt　

則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：e1＝2E1＝BL1L2ωsinωt

（2）由閉合電路歐姆定律有：I＝�、�

又：E＝

線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為：QR＝I2RT　

其中T＝　

得：QR＝πRω2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個(gè)小球從同一高度處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O′是O在水平面上的射影點(diǎn)，且O′A：O′B：O′C=1：3：5．若不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）

A. v1：v2：v3=1：3：5B. 三個(gè)小球下落的時(shí)間相同

C. 三個(gè)小球落地的速度相同D. 三個(gè)小球落地的位移相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域的高度為h,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m、電阻為R、粗細(xì)均勻的矩形線圈,ab= L,bc=h,該線圈從cd邊離磁場(chǎng)上邊界高度處自由落下,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,設(shè)cd邊始終保持水平,則( )

A.cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小

B.cd邊剛進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)其兩端電壓

C.線圈穿過磁場(chǎng)的時(shí)間

D.線圈穿過磁場(chǎng)過程中,回路中產(chǎn)生的熱量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關(guān)熱學(xué)，下列說法正確的是（）。

A.甲分子固定不動(dòng)，乙分子從很遠(yuǎn)處向甲靠近到不能再靠近的過程中，分子間的分子勢(shì)能是先增大后減小

B.一定量的理想氣體在體積不變的條件下，吸收熱量，內(nèi)能一定增大，壓強(qiáng)必增大

C.已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質(zhì)量為M，標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的密度為（均為國(guó)際單位制單位），則1個(gè)水分子的體積是

D.自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的

E.飽和汽壓與分子密度有關(guān)，與溫度無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一彈性橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)h。讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中 （整個(gè)過程中橡皮繩始終處于彈性限度內(nèi)）（ ）

A．橡皮繩的彈性勢(shì)能一直增大

B．圓環(huán)的機(jī)械能先不變后減小

C．橡皮繩的彈性勢(shì)能增加了mgh

D．橡皮繩再次到達(dá)原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在做探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器使用的是______(直流電，交流電)，它們是每隔______s打一個(gè)點(diǎn)。

（2）小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶如圖所示。選出A、B、C、D、E、F、G，7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出).已知各點(diǎn)間位移。則：

E點(diǎn)的瞬時(shí)速度vE=______m/s保留三位有效數(shù)字)；小車運(yùn)動(dòng)加速度a=_____m/s2(保留三位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，汽缸開口向上固定在水平面上，其橫截面積為S，內(nèi)壁光滑，A、B為距離汽缸底部h2處的等高限位裝置，限位裝置上裝有壓力傳感器，可探測(cè)活塞對(duì)限位裝置的壓力大小�；钊|(zhì)量為m，在汽缸內(nèi)封閉了一段高為h1、溫度為T1的理想氣體。對(duì)汽缸內(nèi)氣體緩緩降溫，已知重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為p0，變化過程中活塞始終保持水平狀態(tài)。求：

（1）當(dāng)活塞剛好與限位裝置接觸(無彈力)時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的溫度T2；

（2）當(dāng)A、B處壓力傳感器的示數(shù)之和為2mg時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的溫度T3。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置探究求合力的方法．將一木板(圖中未畫出)豎直放置與鐵架臺(tái)和輕彈簧所在平面平行．其部分實(shí)驗(yàn)操作如下，請(qǐng)完成下列相關(guān)內(nèi)容：

(1)如圖甲，在木板上記下懸掛兩個(gè)鉤碼時(shí)彈簧末端的位置O；

(2)卸下鉤碼然后將兩細(xì)繩套系在彈簧下端，用兩彈簧測(cè)力計(jì)將彈簧末端拉到同一位置O，記錄細(xì)繩套AO、BO的________及兩彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的讀數(shù)．圖乙中B彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為________N；

(3)該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力FA、FB的大小和方向如圖丙所示，請(qǐng)?jiān)趫D丙中作出FA、FB的合力F′ _____________；

(4)已知鉤碼的重力，可得彈簧所受的拉力F如圖丙所示，觀察比較F和F′，得出結(jié)論：__________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3 N、GB＝4 N，A用懸繩掛在天花板上，B放在水平地面上，A、B間的輕彈簧為壓縮狀態(tài)，彈力F＝2 N，則繩中張力F1和B對(duì)地面的壓力F2分別為( )

A. 7 N和10 N B. 5 N和2 N C. 1 N和6 N D. 2 N和5 N

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