【題目】如圖甲所示,長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi),其匝數(shù)為n,總電阻為r,可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng).線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和定值電阻R相連.線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,其中B0、B1和t1均為已知.在0~t1的時(shí)間內(nèi),線框保持靜止,且線框平面和磁場垂直;t1時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).求:
(1)0~t1時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電流大;
(2)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后,在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量;
(3)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后,從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量.
【答案】(1) (2)πRω (3)
【解析】
(1)0~t1時(shí)間內(nèi),線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,通過電阻R的電流
.
(2)線框產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值
Em=nB1L1L2ω
感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值
E=nB1L1L2ω
通過電阻R的電流的有效值
線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需的時(shí)間
t=
此過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量
Q=I2Rt=πRω
(3)線框從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過的過程中,平均感應(yīng)電動(dòng)勢
平均感應(yīng)電流
通過電阻R的電荷量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】心電圖儀是將心肌收縮產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器,其部分電路可簡化為大電阻R1與交流電源串聯(lián),該電源輸出的電壓恒為U0,如圖所示.心電圖儀與一個(gè)理想變壓器的初級線圈相連,一個(gè)揚(yáng)聲器(可等效為一個(gè)定值電阻R2)與該變壓器的次級線圈相連.若R2從變壓器得到的功率此時(shí)最大,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.大電阻R1兩端電壓為
B.理想變壓器初級線圈與次級線圈的匝數(shù)比值為
C.交流電源的輸出功率為
D.通過揚(yáng)聲器的電流為
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【題目】如圖所示,MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距,導(dǎo)軌左端連接一個(gè)的電阻和一個(gè)理想電流表A,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度的有界勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下一根質(zhì)量為、電阻為的金屬棒與磁場的左邊界cd重合.現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右、大小為0.4N的恒定拉力F,使棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),已知在金屬棒離開磁場右邊界ef前電流表的示數(shù)已保持穩(wěn)定.
(1)求金屬棒離開磁場右邊界ef時(shí)的速度大小.
(2)當(dāng)拉力F的功率為0.08W時(shí),求金屬棒的加速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2L的正方形范圍內(nèi),左右各一半面積的范圍內(nèi),磁場方向相反,有一個(gè)電阻為R、邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd,沿垂直磁感線方向以速度v勻速通過磁場。從ab邊進(jìn)入磁場算起,畫出穿過線框的磁通量隨時(shí)間的變化圖象。
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【題目】有人根據(jù)條形磁鐵的磁場分布情況用塑料制作了一個(gè)模具,模具的側(cè)邊界剛好與該條形磁鐵的磁感線重合,如圖所示.另取一個(gè)柔軟的彈性導(dǎo)體線圈套在模具上方某位置,線圈貼著模具上下移動(dòng)的過程中,下列說法正確的是(地磁場很弱,可以忽略)( )
A. 線圈切割磁感線,線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流
B. 線圈緊密套在模具上移動(dòng)過程中不出現(xiàn)感應(yīng)電流
C. 由于線圈所在處的磁場是不均勻的,故而不能判斷線圈中是否有電流產(chǎn)生
D. 若線圈平面放置不水平,則移動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流
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【題目】為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件,圖中給出了必備的實(shí)驗(yàn)儀器。
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。
(2)正確連接實(shí)驗(yàn)電路后,在閉合開關(guān)時(shí)靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。開關(guān)閉合后,迅速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,靈敏電流計(jì)的指針 偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。斷開開關(guān)時(shí)靈敏電流計(jì)的指針 _________偏轉(zhuǎn)(選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)。
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【題目】如圖甲所示,發(fā)光竹蜻蜓是一種常見的兒童玩具,它在飛起時(shí)能夠持續(xù)閃爍發(fā)光.某同學(xué)對竹蜻蜒的電路做如下簡化:如圖乙所示,半徑為L的導(dǎo)電圓環(huán)繞垂直于圓環(huán)平面、通過圓心O的金屬軸O1O2以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),圓環(huán)上接有電阻均為r的三根金屬輻條OP、OQ、OR,輻條互成角.在圓環(huán)左半部分分布著垂直圓環(huán)平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,在轉(zhuǎn)軸O1O2與圓環(huán)的邊緣之間通過電刷N、M與一個(gè)LED燈相連(假設(shè)LED燈電阻恒為r).其他電阻不計(jì),從輻條OP進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí).
(1)在輻條OP轉(zhuǎn)過的過程中,求通過LED燈的電流;
(2)求圓環(huán)每旋轉(zhuǎn)一周,LED燈消耗的電能;
(3)為使LED燈閃爍發(fā)光時(shí)更亮,可采取哪些改進(jìn)措施?(請寫出三條措施)
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【題目】如圖(a)所示,一根直導(dǎo)線和一個(gè)矩形導(dǎo)線框固定在同一豎直平面內(nèi),直導(dǎo)線在導(dǎo)線框上方,規(guī)定圖(b)中箭頭方向?yàn)殡娏鞯恼较。直?dǎo)線中通以圖(b)所示的電流,則在0~時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向( )
A.先順時(shí)針后逆時(shí)針
B.先逆時(shí)針后順時(shí)針
C.始終沿順時(shí)針
D.始終沿逆時(shí)針
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【題目】電路如圖甲所示,電阻R的阻值為484Ω,C為電容器, L為直流電阻不計(jì)的自感線圈,開關(guān)S斷開,當(dāng)接上如圖乙所示的電壓u,下列說法正確的是
A.R上的電壓應(yīng)等于155.5V
B.電壓表的示數(shù)為220 V
C.電阻R消耗的功率小于50W
D.為保證閉合開關(guān)S后電容器不被擊穿,該電容器的耐壓值不得小于311V
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