如圖13-35（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)存在著與線圈平均數(shù)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=1.0 Ω，所圍成矩形的面積S=0.040 m2,小燈泡的電阻R=9.0 Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖13-35（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：

       

(甲)                           (乙)

圖13-35

（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）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0—的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)小燈泡的電荷量.

（1）8.0 V  （2）2.88 W  （3）4.0×10-3 C


解析:

（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=3.14×10-2 s

所以線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=nBmSω==8.0 V.

（2）根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為Im==0.80 A

通過(guò)小燈泡電流的有效值為I=Im/=0.40 A

小燈泡消耗的電功率為P=I2R=2.88 W.

（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0—1/4周期內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E=

通過(guò)燈泡的平均電流

通過(guò)燈泡的電荷量Q==4.0×10-3 C．

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

（2013?常州模擬）光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)儀器．當(dāng)有物體從光電門通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測(cè)得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2．

（1）該實(shí)驗(yàn)中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí)，保持M＞＞m，這樣做的目的是
小車所受合外力大小等于（或約等于）mg
小車所受合外力大小等于（或約等于）mg
；
（2）為了計(jì)算出小車的加速度，除了測(cè)量d、t1和t2之外，還需要測(cè)量
兩光電門之間的距離
兩光電門之間的距離
，若上述測(cè)量量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
；
（3）某位同學(xué)經(jīng)過(guò)測(cè)量、計(jì)算得到如下表數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖象．
組別 1 2 3 4 5 6 7
M/kg 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58
F/N 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
a/m?s-2 0.13 0.17 0.26 0.34 0.43 0.51 0.59
（4）由圖象可以看出，該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是：
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）選用量程為3V，內(nèi)阻為2.0kΩ的電壓表改裝成量程為15V和300V的雙量程電壓表，應(yīng)給該電壓表
串
串
聯(lián)分壓電阻（填“串”或“并”）．請(qǐng)補(bǔ)充畫(huà)完虛線框中改裝后的雙量程電壓表電路圖．選用的分壓電阻的阻值為
8
8
kΩ 和
190
190
kΩ．若用改裝好的電壓表側(cè)量電壓時(shí)，表盤示數(shù)如圖所示，則測(cè)得的電壓為
13或260
13或260
V．
（2）現(xiàn)有一特殊的電池，其電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r在35～55Ω范圍，最大允許電流為50mA．為測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．圖中電壓表的內(nèi)電阻很大，對(duì)電路的影響可以不計(jì)；R為電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω；R0是定值電阻．（1）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：

A．10Ω，2.5W    B．50Ω，1.0W     C．150Ω，1.0W      D．1500Ω，5.0W
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用
C
C
，其作用是
保護(hù)電阻
保護(hù)電阻
．
（3）該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U，再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙的圖線．則根據(jù)該同學(xué)所作的圖線可知圖象的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值表示
回路電流
回路電流
．
（4）根據(jù)乙圖所作出的圖象求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E為
10
10
V，內(nèi)電阻r為
4.75
4.75
Ω．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)如圖所示的電路中，直徑為D的圓環(huán)是用粗細(xì)均勻的電阻絲制成的，其阻值為R，圖中A，B，…，H為圓環(huán)的等分點(diǎn)，A點(diǎn)固定，P為滑片，且滑片P能沿圓環(huán)滑動(dòng)，并保持良好的接觸，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)．當(dāng)閉合電鍵S后，滑片P沿圓環(huán)順時(shí)針滑動(dòng)時(shí)，圖中各表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化．甲、乙兩同學(xué)按此電路圖，分別做實(shí)驗(yàn)，并記下當(dāng)滑片P在某些位置時(shí)各電表的示數(shù)．
                         表一甲同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
滑片P的位置 位置B 位置C 位置D 位置E 位置F 位置x 位置A
電流表A的示數(shù)（A） 0.25 0.20 0.18 0.17 0.18 0.19
電壓表V1的示數(shù)（V） 3.75 3.00 2.70 2.55 2.70 2.85
電壓表V2的示數(shù)（V） 2.25 3.00 3.30 3.45 3.30 3.15
表二乙同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
滑片P的位置 位置B 位置C 位置D 位置E 位置F 位置G 位置x
電流表A的示數(shù)（A ） 0.24 0.17 0.13 0.11 0.09 0.08
電壓表V1的示數(shù)（V） 3.60 2.55 1.95 1.65 1.35 1.20
電壓表V2的示數(shù)（V） 2.40 3.45 4.05 4.35 4.65 4.80
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
（1）根據(jù)表1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算，分析完成表1中“位置A”下的空格．
 

（2）根據(jù)表1、表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過(guò)比較、分析來(lái)說(shuō)明甲、乙兩同學(xué)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的原因：
 
．
（3）根據(jù)（2）中的分析，請(qǐng)思考：當(dāng)滑片P滑到G、A之間位置X時(shí)，則表2中“位置X”下的空格可能的數(shù)據(jù)（即各電表的示數(shù)）分別是
 

A．0.05A，0.75V，5.25V           B．0.07A，1.05V，4.95V
C．0.16A，2.40V，3.60V           D．0.25A，3.75V，2.25V．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．他們將拉力傳感器一端與細(xì)繩相連，另一端固定在小車上，用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車受到的拉力F的大�。恍≤嚭竺娴拇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過(guò)拴在小車上的紙帶，可測(cè)量小車勻加速運(yùn)動(dòng)的速度與加速度．圖乙中的紙帶上A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz交流電源．

①由圖乙，AB兩點(diǎn)間的距離為S1=3.27cm，AC兩點(diǎn)間的距離為S2=
8.00
8.00
cm，小車此次運(yùn)動(dòng)經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度vB=
0.400
0.400
m/s，小車的加速度a=
1.46
1.46
m/s2；（保留三位有效數(shù)字）
②要驗(yàn)證牛頓第二定律，除了前面提及的器材及已測(cè)出的物理量外，實(shí)驗(yàn)中還要使用
天平
天平
來(lái)測(cè)量出
小車的總質(zhì)量
小車的總質(zhì)量
；
③由于小車受阻力f的作用，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，需盡可能降低小車所受阻力f的影響，以下采取的措施中必要的是
A
A

A、適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B、應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車（加上傳感器）的總質(zhì)量M
C、定滑輪的輪軸要盡量光滑
（2）某同學(xué)用如圖甲所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，R為電阻箱．實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ），電阻箱（阻值范圍0～99.9Ω）；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．
①請(qǐng)根據(jù)圖甲的電路圖，在圖乙中畫(huà)出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變并記錄電阻箱R的阻值，記錄對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)U，得到如下表所示的若干組 R、U的數(shù)據(jù)．根據(jù)圖丙所示，表中第4組對(duì)應(yīng)的電阻值讀數(shù)是
13.9
13.9
Ω；
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
電阻R/Ω 60.5 35.2 20.0 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
電壓U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
③請(qǐng)推導(dǎo)
1
U
與
1
R
的函數(shù)關(guān)系式（用題中給的字母表示）
1
U
=
1
E
+
r
ER
1
U
=
1
E
+
r
ER
，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖丁所示的
1
U
-
1
R
圖線，由圖線得出電池組的電動(dòng)勢(shì)E=
2.86
2.86
V，內(nèi)電阻r=
5.86
5.86
Ω．（保留三位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案