分析 (1)由Em=NBSω求出感應電動勢的最大值,根據(jù)電路的燈泡電流,可知,電流有效值,即可求解感應電流最大值;
(2)求解通過電動機的電流.電動機的機械功率等于電功率與內(nèi)部發(fā)熱功率之差,求出機械功率及效率.
解答 解:(1)因為半圓形單匝線圈勻速轉(zhuǎn)動,感應電動勢的最大值就出現(xiàn)在題圖所示的垂直位置,
Em=nBSω=1×$\sqrt{2}$×$\frac{1}{2}×$π×($\frac{1}{π}$)2×2π×10 V=10$\sqrt{2}$ V
小燈泡(5V,10W)能正常發(fā)光,則I=$\frac{P}{U}$=$\frac{10}{5}$=2A
感應電流最大值
Im=$\sqrt{2}$I=2$\sqrt{2}$A.
(2)由于電動機與燈泡串聯(lián),那么通過電動機的電流也為I=2A,
由于線圈的感應電動勢的有效值為U感=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Em=10V,因此電動機兩端的電壓為U′=10-5=5V
則電動機的機械功率為P機=U′IM-${I}_{M}^{2}$R=5×2-22×0.4(W)=8.4W;
電動機的機械效率為η=$\frac{{P}_{機}}{U{′I}_{M}}$=$\frac{8.4}{5×2}$=84%
答:(1)感應電動勢的最大值10$\sqrt{2}$ V,感應電流的最大值2$\sqrt{2}$ A;
(2)電動機的機械效率84%.
點評 本題是簡單的交流發(fā)電機的原理,考查綜合應用法拉第定律等電磁學規(guī)律分析實際問題的能力.要注意有效值、最大值與平均值的區(qū)別.
同時電動機電路正常工作時是非純電阻電路,不能根據(jù)歐姆定律直接求其電流,同時根據(jù)能量關系求解機械功率.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體的實際運動速度為v1+v2 | B. | 物體相對地面做曲線運動 | ||
C. | 繩索始終保持豎直狀態(tài) | D. | 物體實際運動方向始終豎直向上 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 只能用電場 | B. | 只能用磁場 | ||
C. | 電場和磁場都可以 | D. | 電場和磁場都不行 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
M | M+m | M+2m | |
1 | 1.42 | 1.41 | 1.42 |
2 | 1.40 | 1.42 | 1.39 |
3 | 1.41 | 1.38 | 1.42 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電子在B點的動能為4.8×10-17J | B. | 由A點到B點電場力做功為100eV | ||
C. | 電子在B點的動能為1.6×10-17J | D. | A、B兩點間電勢差為100V |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a、b兩點一定在同一根電場線上 | |
B. | 該電場一定是勻強電場 | |
C. | 該電場可能是點電荷形成的電場 | |
D. | 該電場可能是等量異種電荷形成的電場 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 平衡摩擦力時應將鉤碼通過細線掛在小車上 | |
B. | 實驗時,應使小車靠近打點計時器由靜止釋放 | |
C. | 為減小系統(tǒng)誤差,應使鉤碼質(zhì)量遠大于小車質(zhì)量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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