Processing math: 14%
6.如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度大小ω=2πrad/s,外電路電阻R=4Ω.從線圈平面與磁場(chǎng)方向重合開(kāi)始計(jì)時(shí),求:(結(jié)果可保留π和根號(hào))
(1)寫出線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式;
(2)交流電壓表的示數(shù);
(3)在線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中,流過(guò)線圈的電量是多少?
(4)在線圈轉(zhuǎn)過(guò)180°角的過(guò)程中,線圈產(chǎn)生的熱量是多少?

分析 (1)根據(jù)Em=NBSω求得產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),即可求得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式;
(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電壓表的示數(shù);
(3)通過(guò)R的電荷量為 Q=NR+r即可求得;
(4)根據(jù)焦耳定律求得線圈產(chǎn)生的熱量

解答 解:(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBSω=100×0.5×0.1×0.1×2πV=πV
由于線圈平面與磁場(chǎng)方向重合開(kāi)始計(jì)時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e=πcos2πtV
(2)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=Em2,根據(jù)閉合電路的歐姆定律框可知,U=RR+rE=\frac{2\sqrt{2}}{5}πV
(3)在線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中,線圈產(chǎn)生額平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為\overline{E}=N\frac{△∅}{△t},形成的感應(yīng)電流為\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R+r},故流過(guò)的感應(yīng)電荷為q=\overline{I}△t=N\frac{BSsin30°}{R+r}=0.05C
(4)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中形成的感應(yīng)電流大小為I=\frac{E}{R+r}=\frac{π}{5\sqrt{2}}A
轉(zhuǎn)動(dòng)半軸產(chǎn)生的熱量為Q={I}^{2}rt=\frac{{π}^{2}}{100}J
答:(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=πcos2πtV;
(2)交流電壓表的示數(shù)為\frac{2\sqrt{2}}{5}πV
(3)在線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中,流過(guò)線圈的電量是0.05C
(4)在線圈轉(zhuǎn)過(guò)180°角的過(guò)程中,線圈產(chǎn)生的熱量是\frac{{π}^{2}}{100}J

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)交流電描述的基礎(chǔ)知識(shí),要能根據(jù)題意寫出瞬時(shí)值的表達(dá)式,知道有效值跟峰值的關(guān)系,難度不大;線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生正弦式交變電流.而對(duì)于電表讀數(shù)、求產(chǎn)生的熱量均由交變電的有效值來(lái)確定,而涉及到耐壓值時(shí),則由最大值來(lái)確定.而通過(guò)某一電量時(shí),則用平均值來(lái)求.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

14.重物A與B用跨過(guò)滑輪的細(xì)繩相連,滑輪掛在測(cè)力計(jì)下面,如圖所示,物體A、B的重力分別為GA=20N,GB=5N,則桌面對(duì)A的彈力大小是15N,若滑輪重3N,則測(cè)力計(jì)的示數(shù)是13N.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.(1)用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某一工件的長(zhǎng)度,其部分刻度如圖1所示,則該工件的長(zhǎng)度是1.18cmcm;
(2)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖2甲實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證小車質(zhì)量一定情況下小車加速度與合外力的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為吊盤和砝碼的總重力為小車所受的合外力,該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出加速度與合外力的關(guān)系圖象如圖2乙所示,對(duì)于圖象中的圖線后段出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象形成的原因,下列分析正確的是C(填序號(hào))
A.該實(shí)驗(yàn)小組未平衡小車的摩擦
B.該實(shí)驗(yàn)小組平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)大
C.吊盤和砝碼的總質(zhì)量沒(méi)有滿足遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
D.計(jì)算小車所受合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的斜面,其上升時(shí)的加速度為\frac{3}{4}g,物體在斜面上上升的最大高度為h,則物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.上升過(guò)程物體動(dòng)能減少了\frac{7}{4}mgh
B.上升過(guò)程重力勢(shì)能增加了mgh
C.物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程機(jī)械能損失了\frac{7}{4}mgh
D.物體沿斜面上升過(guò)程克服重力做功mgh

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.在返回艙減速下降階段(  )
A.阻力做正功 機(jī)械能增加B.阻力做正功 機(jī)械能減少
C.阻力做負(fù)功 機(jī)械能增加D.阻力做負(fù)功 機(jī)械能減少

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個(gè),應(yīng)選擇D
A.質(zhì)量為10g的砝碼
B.質(zhì)量為200g的木球
C.質(zhì)量為50g的塑料球
D.質(zhì)量為200g的鐵球
(2)質(zhì)量m=1kg的物體自由下落,得到如圖所示的紙帶,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s,那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過(guò)程中,物體重力勢(shì)能的減少量Ep=
2.28J,此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量Ek=2.26J.(g=9.8m/s2,保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.如圖所示,n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框面積為S,電阻不計(jì).線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并與理想變壓器原線圈相連,變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡,燈泡正常發(fā)光.從線圈通過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.圖示位置穿過(guò)線框的磁通量變化率最大
B.燈泡中的電流方向每秒改變2次
C.線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=nBSωsinωt
D.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為nBSω:U

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

15.一束光從空氣射向折射率為\sqrt{2}的某種玻璃的表面,如圖所示,θ1表示入射角,則下列說(shuō)法中不正確的是( �。�
A.無(wú)論入射角θ1有多大,折射角θ2都不會(huì)超過(guò)45°角
B.欲使折射角θ2=30°,應(yīng)以θ1=45°角入射
C.當(dāng)入射角θ1增大到臨界角時(shí),界面上能出現(xiàn)全反射
D.光線進(jìn)入介質(zhì)后頻率一定不發(fā)生變化

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.氫原子的核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí),可能發(fā)生的情況有( �。�
A.放出光子,電子動(dòng)能減少,原子勢(shì)能增加,且動(dòng)能減少量小于勢(shì)能的增加量
B.放出光子,電子動(dòng)能增加,原子勢(shì)能減少,且動(dòng)能增加量與勢(shì)能減少量相等
C.吸收光子,電子動(dòng)能減少,原子勢(shì)能增加,且動(dòng)能減少量小于勢(shì)能的增加量
D.吸收光子,電子動(dòng)能增加,原子勢(shì)能減少,且動(dòng)能增加量等于勢(shì)能的減少量

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案