(13分)如圖(甲)所示,一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置,線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng).已知線圈的匝數(shù)n=100匝,電阻r=1.0Ω,所圍成矩形的面積S=0.040m2,小燈泡的電阻R=9.0Ω,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨按如圖(乙)所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為,其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值,T為磁場(chǎng)變化的周期.不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化,

求:
(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值.
(2)小燈泡消耗的電功率.
(3)在磁感強(qiáng)度變化的0~的時(shí)間內(nèi),通過(guò)小燈泡的電荷量.

(1)8V(2)2.88W(3)4.0×10-3C

解析試題分析:(1)因?yàn)榫圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變化的周期與磁場(chǎng)變化的周期相同,所以由圖象可知,線圈中產(chǎn)生交變電流的周期為T(mén)=3.14×10-2s.                  (1分)
所以線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為    (2分)
(2)根據(jù)歐姆定律,電路中電流的最大值為  (1分)
通過(guò)小燈泡電流的有效值為,          (2分)
小燈泡消耗的電功率為P=I2R=2.88W                        (2分)
(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的1~1/4周期內(nèi),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值(1分)
通過(guò)燈泡的平均電流                 (2分)
通過(guò)燈泡的電荷量       (2分)
考點(diǎn):考查交變電流與恒定電流相結(jié)合的問(wèn)題
點(diǎn)評(píng):本題屬于綜合題,考查了交變電流、電磁感應(yīng)、恒定電流的含容電路的分析,應(yīng)先由變化的磁場(chǎng)規(guī)律根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求得電壓峰值和有效值,轉(zhuǎn)化為恒定電流問(wèn)題,注意流過(guò)燈泡的電荷量根據(jù)的是電流的平均值和電量的概念求解

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:閱讀理解

(1)①甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在使用不同精度的游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量物體的長(zhǎng)度時(shí),分別測(cè)量的結(jié)果如下:
甲同學(xué):使用游標(biāo)為50分度的卡尺,讀數(shù)為12.045cm
乙同學(xué):使用游標(biāo)為10分度的卡尺,讀數(shù)為12.04cm
丙同學(xué):使用游標(biāo)為20分度的卡尺,讀數(shù)為12.045cm
丁同學(xué):使用精度為“0.01mm”的螺旋測(cè)微器,讀數(shù)為12.040mm
從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯(cuò)誤的是
同學(xué).
②如圖甲所示的裝置測(cè)定彈簧的勁度系數(shù),被測(cè)彈簧一端固定于A點(diǎn),另一端B用細(xì)繩繞過(guò)定滑輪懸掛鉤碼,旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺,當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí),繩上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)刻度如圖乙ab虛線所示,再增加一個(gè)鉤碼后,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度如圖乙cd虛線所示,已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50g,重力加速度g=9.80m/s2,則被測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為
70
70
N/m,掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為
2.10
2.10
cm.

(2)為了確定一卷金屬漆包線的長(zhǎng)度,可通過(guò)測(cè)定其電阻值和去掉漆層后金屬導(dǎo)線的直徑來(lái)實(shí)現(xiàn).現(xiàn)僅有下列器材:
A、待測(cè)漆包線:電阻值RL在40~50Ω之間,其材料的電阻率ρ=1.7×10-8Ω?m;
B、毫安表mA:量程1mA,內(nèi)阻RA=50Ω;  C、電壓表V:量程6V,內(nèi)阻RV=4kΩ;
D、電源E:電動(dòng)勢(shì)約9V,內(nèi)阻不計(jì);     E、滑動(dòng)變阻器R:阻值范圍0~10Ω;
F、螺旋測(cè)微器,開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干.
①若這卷漆包線的電阻值為RL,金屬導(dǎo)線的直徑為d,金屬電阻率為ρ,則這卷漆包線的長(zhǎng)度L=
πd2RL
πd2RL
(用RL、d、ρ表示).
②為了盡可能準(zhǔn)確地測(cè)定RL,要求兩電表指針偏轉(zhuǎn)至少達(dá)到滿(mǎn)刻度的一半.同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下四種不同的電路,其中合理的是
C
C


③實(shí)驗(yàn)中測(cè)得d=0.200mm,按合理的接法測(cè)量時(shí),毫安表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示,則毫安表的讀數(shù)為
0.60
0.60
 mA,電壓表的讀數(shù)
4.8
4.8
 V,可求得該卷漆包線的長(zhǎng)度 L=
92
92
 m.

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科目:高中物理 來(lái)源:2004全國(guó)各省市高考模擬試題匯編·物理 題型:058

用如圖甲所示的裝置測(cè)定彈簧的勁度系數(shù),被測(cè)彈簧一端固定于A點(diǎn),另一端B用細(xì)繩繞過(guò)定滑輪掛鉤碼,旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺,當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí),繩上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)刻度如圖乙ab虛線所示,再增加一個(gè)鉤碼后,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度如圖乙cd虛線所示.已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50g,重力加速度g=9.8m/s2.則被測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m.掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為_(kāi)_______cm.

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科目:高中物理 來(lái)源:黃岡新內(nèi)參·高考(專(zhuān)題)模擬測(cè)試卷·物理 題型:058

用如圖甲所示的裝置測(cè)定彈簧的勁度系數(shù),被測(cè)彈簧一端固定于A點(diǎn),另一端B用細(xì)繩繞過(guò)定滑輪掛鉤碼,旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺,當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí),繩上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)刻度如下圖中ab虛線所示,再增加一個(gè)鉤碼后,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度如圖中cd虛線所示.已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50g,重力加速度g=9.8m/.則被測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m.掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為_(kāi)_______cm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013·北京大興一模,24題)(20分) 如圖(a)所示,小球甲可定于足夠長(zhǎng)光滑水平面的左端,質(zhì)量m=0.4kg的小球乙可在光滑水平面上滑動(dòng),甲、乙兩球之間因受到相互作用而具有一定的勢(shì)能,相互作用力沿二者連線且隨間距的變化而變化,F(xiàn)已測(cè)出甲固定于x=0時(shí)勢(shì)能隨位置x的變化規(guī)律如圖中曲線所示。已知曲線最低點(diǎn)的橫坐標(biāo)x0=20cm,直線為勢(shì)能變化曲線的漸近線。

試求:(1)若將甲、乙兩小球同時(shí)從x= 0和x=8由靜止釋放,設(shè)甲球的質(zhì)量是乙球的2倍,當(dāng)乙球的速率為0.2m/s時(shí)甲球的速率為多大。

(2)若將甲固定于x=0,小球從x=8m處釋放,求乙球過(guò)程的最大速度。

(3若將甲固定于x=0,小球乙在光滑水平面上何處由靜止釋放,小球乙不可能第二次經(jīng)過(guò)x0=20cm的位置?并寫(xiě)出必要的推斷說(shuō)明;

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年重慶市開(kāi)縣中學(xué)高考物理模擬試卷(解析版) 題型:解答題

(1)①甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在使用不同精度的游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量物體的長(zhǎng)度時(shí),分別測(cè)量的結(jié)果如下:
甲同學(xué):使用游標(biāo)為50分度的卡尺,讀數(shù)為12.045cm
乙同學(xué):使用游標(biāo)為10分度的卡尺,讀數(shù)為12.04cm
丙同學(xué):使用游標(biāo)為20分度的卡尺,讀數(shù)為12.045cm
丁同學(xué):使用精度為“0.01mm”的螺旋測(cè)微器,讀數(shù)為12.040mm
從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯(cuò)誤的是______同學(xué).
②如圖甲所示的裝置測(cè)定彈簧的勁度系數(shù),被測(cè)彈簧一端固定于A點(diǎn),另一端B用細(xì)繩繞過(guò)定滑輪懸掛鉤碼,旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺,當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí),繩上一定點(diǎn)P對(duì)應(yīng)刻度如圖乙ab虛線所示,再增加一個(gè)鉤碼后,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度如圖乙cd虛線所示,已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50g,重力加速度g=9.80m/s2,則被測(cè)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_____N/m,掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為_(kāi)_____cm.

(2)為了確定一卷金屬漆包線的長(zhǎng)度,可通過(guò)測(cè)定其電阻值和去掉漆層后金屬導(dǎo)線的直徑來(lái)實(shí)現(xiàn).現(xiàn)僅有下列器材:
A、待測(cè)漆包線:電阻值RL在40~50Ω之間,其材料的電阻率ρ=1.7×10-8Ω?m;
B、毫安表mA:量程1mA,內(nèi)阻RA=50Ω;  C、電壓表V:量程6V,內(nèi)阻RV=4kΩ;
D、電源E:電動(dòng)勢(shì)約9V,內(nèi)阻不計(jì);     E、滑動(dòng)變阻器R:阻值范圍0~10Ω;
F、螺旋測(cè)微器,開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干.
①若這卷漆包線的電阻值為RL,金屬導(dǎo)線的直徑為d,金屬電阻率為ρ,則這卷漆包線的長(zhǎng)度L=______(用RL、d、ρ表示).
②為了盡可能準(zhǔn)確地測(cè)定RL,要求兩電表指針偏轉(zhuǎn)至少達(dá)到滿(mǎn)刻度的一半.同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下四種不同的電路,其中合理的是______.

③實(shí)驗(yàn)中測(cè)得d=0.200mm,按合理的接法測(cè)量時(shí),毫安表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示,則毫安表的讀數(shù)為_(kāi)_____ mA,電壓表的讀數(shù)______ V,可求得該卷漆包線的長(zhǎng)度 L=______ m.

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