【題目】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e=nBmS cos t,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.

【答案】
(1)解: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=3.14×10﹣2s.

所以線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=nBmSω=nBmS =100×1×0.040× V=8V


(2)解:根據(jù)歐姆定律,電路中電流的最大值為

通過(guò)小燈泡電流的有效值為 I= =0.4 A

小燈泡消耗的電功率為 P=I2R=2.88W


(3)解: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)的平均值

通過(guò)燈泡的平均電流

通過(guò)燈泡的電荷量

答:


【解析】(1)根據(jù)B﹣t圖象讀出周期T,由公式Em=nBmSω求出線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;(2)根據(jù)歐姆定律求出電流的最大值,再求出電流的有效值,由電流的有效值求解小燈泡消耗的電功率.(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的公式求解0~ 時(shí)間內(nèi),通過(guò)小燈泡的電荷量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖a,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,與副線圈相連的兩個(gè)燈泡完全相同、電表都為理想電表.原線圈接上如圖b所示的正弦交流電,電路正常工作.閉合開(kāi)關(guān)K后( 。

A.電壓表示數(shù)增大
B.電流表示數(shù)增大
C.變壓器的輸入功率增大
D.經(jīng)過(guò)燈泡的電流頻率為25Hz

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)質(zhì)量是60 kg的人站在升降機(jī)的地板上,升降機(jī)的頂部懸掛了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),彈簧測(cè)力計(jì)下面掛著一個(gè)質(zhì)量為m=5 kg的物體A,當(dāng)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí),他看到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為40 N,g取10 m/s2,求:

(1)此時(shí)升降機(jī)的加速度的大;

(2)此時(shí)人對(duì)地板的壓力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】滑沙游戲中,游戲者從沙坡頂部坐滑沙車呼嘯滑下.為了安全,滑沙車上通常裝有剎車手柄,游客可以通過(guò)操縱剎車手柄對(duì)滑沙車施加一個(gè)與車運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力F,從而控制車速.為便于研究,作如下簡(jiǎn)化:游客從頂端A點(diǎn)由靜止滑下8s后,操縱剎車手柄使滑沙車摩擦變大勻速下滑至底端B點(diǎn),在水平滑道上繼續(xù)滑行直至停止.已知游客和滑沙車的總質(zhì)量m=70kg,傾角θ=37°,滑沙車底部與沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.重力加速度g10m/s2,sin37°=0.6cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力.

(1)游客勻速下滑時(shí)的速度大。

(2)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距離為16m,則他在此處滑行時(shí),需對(duì)滑沙車施加多大的水平制動(dòng)力?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,以8m/s勻速行駛的汽車即將通過(guò)路口,綠燈還有2s將熄滅,此時(shí)汽車距離停車線18m.該車加速時(shí)最大加速度大小為2m/s2,減速時(shí)最大加速度大小為5m/s2.此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s,下列說(shuō)法中正確的有( )

A. 如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車可能通過(guò)停車線

B. 如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前通過(guò)停車線汽車一定超速

C. 如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車一定能通過(guò)停車線

D. 如果距停車線5m處減速,汽車能停在停車線處

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,AB球的質(zhì)量相等,彈簧的質(zhì)量不計(jì),傾角為θ的斜面光滑,系統(tǒng)靜止時(shí),彈簧與細(xì)線均平行于斜面,在細(xì)線被燒斷的瞬間,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 兩個(gè)小球的瞬時(shí)加速度均沿斜面向下,大小均為gsin θ

B. B球的受力情況未變,瞬時(shí)加速度為零

C. A球的瞬時(shí)加速度沿斜面向下,大小為2gsin θ

D. 彈簧有收縮的趨勢(shì),B球的瞬時(shí)加速度向上,A球的瞬時(shí)加速度向下,瞬時(shí)加速度都不為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律:

1)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的a﹣F圖象,造成這一結(jié)果的原因是:在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面間的傾角 (填偏大偏小).

2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的拉力 砝碼和盤(pán)的總重力(填大于、小于等于),為了便于探究、減小誤差,應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤(pán)的總質(zhì)量m滿足 的條件

3)某同學(xué)得到如圖所示的紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50HzA、B、C、D、E、FG是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn).△s=sDG﹣sAD= cm.由此可算出小車的加速度a= m/s2(保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器原副線圈匝數(shù)比5:1,原線圈兩端接在輸出電壓u=311sin100πt(V)的交流電源上,電流表和電壓表對(duì)電路的影響忽略不計(jì),電阻R=﹣44Ω,下列說(shuō)法正確的是(  )

A.R上交流電的頻率為100Hz
B.電流表A1的示數(shù)為0.2A
C.電壓表V1的示數(shù)為311V
D.電阻R的發(fā)熱功率為88W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輛汽車在教練場(chǎng)上沿著平直的道路行駛,位移-時(shí)間圖像如圖所示,以下有關(guān)汽車的運(yùn)動(dòng)描述正確的是

A. 10s~20s這段時(shí)間內(nèi)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. t=30s時(shí)汽車在返回出發(fā)點(diǎn)的途中

C. t=40s時(shí)汽車離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

D. 汽車前10s內(nèi)的平均速度小于前20s內(nèi)的平均速度

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