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5.勻強磁場的磁感應強度為B,邊長為L的正方形線圈abcd共N匝,線圈電阻為r,線圈繞垂直于磁感線的OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉動,外電路電阻為R,求:
(1)轉動過程中感應電動勢的最大值;
(2)將一交流電壓表接在R兩端,電壓表的示數;
(3)線圈平面與磁感線成60°角時的感應電動勢;
(4)從圖示位置開始線圈轉過60°的過程中通過R的電荷量.

分析 (1)由最大值表達式可求得電動勢的最大值;
(2)交流電壓表的示數為有效值,求出R兩端電壓的有效值即可得出電壓表的示數;
(3)由瞬時值表達式可求得線圈平面與磁感線夾角為60°時的感應電動勢;
(4)由法拉第電磁感應定律可求得平均電動勢,再由平均電流可求得電量.

解答 解:(1)感應電動勢最大值:Em=NBSω=NBL2ω
(2)感應電動勢的有效值為:E=Em2=22NBL2ω
故電流為:I=ER+r=2NBL2ω2R+r
電壓表讀數為:U=IR=2NBL2ωR2R+r
(3)根據公式e=Emcosθ,線圈平面與磁感線夾角為60°時的感應電動勢為:
e=Emcos60°=12NBL2ω
(4)I平均=E平均1R+r=NΦtR+r
故q=I平均△t=NBSsin60°R+r=3NBL22R+r
答:(1)最大電動勢為NBL2ω
(2)電壓表的示數為2NBL2ωR2R+r;
(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時的感應電動勢為12NBL2ω;
(4)從圖示位置開始線圈轉過60°的過程中通過R的電荷量為3NBL22R+r

點評 本題關鍵明確瞬時值、有效值、最大值及電量的求解方法,記住最大值公式Em=NBSω,知道判斷熱效應及求電表的示數時要用有效值.

練習冊系列答案
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13.兩個足夠長的光滑平行金屬導軌傾斜地固定在水平面上,傾角為θ=30°,在平行導軌頂端與一定值電阻相連,如圖所示,在導軌所在的空間存在一垂直導軌所在的平面斜向上的勻強磁場,現有一導體棒由斜面的低端以初速度v0沿斜面向上運動,當導體棒再次回到出發(fā)點時速度為v,已知導體棒的質量為m、電阻為r,定值電阻的阻值為R,導體棒上滑的時間、流過定值電阻的電荷量,定值電阻上產生的熱量分別為t1、q1、Q1,導體棒下滑的時間、流過定值電阻的電荷量、定值電阻上產生的熱量分別為t2、q2、Q2,則下列說法中正確的是(  )
A.t1>t2
B.q1=q2
C.Q1>Q2
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16.如圖所示是驗證楞次定律實驗的示意圖,豎直放置的線圈固定不動,將磁鐵從線圈上方插入或拔出,線圈和電流表構成的閉合回路中就會產生感應電流.各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產生的感應電流的方向等情況,其中正確的是( �。�
A.B.C.D.

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①求A、B碰后瞬間,A、B共同的速度大�。�
②若A、B、C一起向左壓縮彈簧后恰能返回到O點并停止,求彈簧的最大壓縮量.

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20.關于楞次定律,下列說法正確的是( �。�
A.感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化
B.閉合電路的一部分導體在磁場中運動時,必受磁場阻礙作用
C.原磁場穿過閉合回路的磁通量磁增加時,感應電流的磁場與原磁場同向
D.感應電流的磁場總是跟原磁場反向,阻礙原磁場的變化

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10.冥王星繞太陽的公轉軌道是個橢圓,公轉周期為T0,質量為m,其近日點A到太陽的距離為a,遠日點C到太陽的距離為b,半短軸的長度為c,A、C兩點的曲率半徑均為ka(通過該點和曲線上緊鄰該點兩側的兩點作一圓,在極限情況下,這個圓就叫做該點的曲率圓,其半徑叫做該點的曲率半徑),如圖所示.若太陽的質量為M,萬有引力常量為G,忽略其他行星對它的影響及太陽半徑的大小,則(  )
A.冥王星從A→B所用的時間小于T04
B.冥王星從C→D→A的過程中,萬有引力對它做的功為12GMmk(2a-a2
C.冥王星從C→D→A的過程中,萬有引力對它做的功為12GMmk(1a-a2
D.冥王星在B點的加速度為4GMba2+4c2

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A.快艇的運動軌跡一定為直線
B.快艇的運動軌跡可能為曲線,也可能為直線
C.快艇最快到達岸邊所用的時間為10s
D.快艇最快到達岸邊所用的時間為20s

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A.輸入電壓u的表達式u=202sin(50π)V
B.只斷開S2后,L1、L2均正常發(fā)光
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15.如圖所示,為一同學制作的研究平拋運動的裝置,其中水平臺AO長s=0.70m,長方體薄壁槽緊貼O點豎直放置,槽寬d=0.10m,高h=1.25m.現有一彈性小球從平臺上A點水平射出,已知小球與平臺間的阻力為其重力的0.1倍,重力加速度取g=10m/s2
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(2)若要保證小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的P點,求小球在平臺上運動的時間;
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