(16分)一個(gè)電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外電路電阻為R.
(1)在圖中標(biāo)出此刻線圈感應(yīng)電流的方向.
(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值有多大?
(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢為多大?
(4)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng),其他能量損失不計(jì),線圈轉(zhuǎn)一周,柴油機(jī)做多少功?
(5)從圖示位置開始,線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電量是多少?
(6)圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?
(1) dcba(2)Em=NBSω=NBωL2 (3) NBωL2(4) (5) (6)
【解析】(1)由右手定則可判定電流的方向沿dcba.(2分)
(2)Em=NBSω=NBωL2 (2分)
(3)線圈平面與B成60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢
e=Em·cos60°=NBωL2. (2分)
(4)電動(dòng)勢的有效值E= (1分)
電流的有效值I=,柴油機(jī)做的功轉(zhuǎn)化為電能,線圈轉(zhuǎn)一周柴油機(jī)做的功
W=EIt=t= ·= (2分)
(5)因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2012082800050392985669/SYS201208280005072509898739_DA.files/image010.png">
故電量
(6)電流表顯示路端電壓的有效值,則讀數(shù)為
電壓表顯示路端電壓的有效值,則讀數(shù)為
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科目:高中物理 來源:2012屆江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第九章第1單元物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題
(16分)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi),有一個(gè)電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd,沿垂直于磁感線方向,以速度v勻速通過磁場,如圖13所示,從ab進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí).
(1)畫出穿過線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象;
(2)判斷線框中有無感應(yīng)電流.若有,請判斷出感應(yīng)電流的方向;若無,請說明
理由.
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科目:高中物理 來源:新人教版高三物理選修3-2交變電流的產(chǎn)生與描述專項(xiàng)練習(xí)(帶解析) 題型:計(jì)算題
(16分)一個(gè)電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外電路電阻為R.
(1)在圖中標(biāo)出此刻線圈感應(yīng)電流的方向.
(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值有多大?
(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢為多大?
(4)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng),其他能量損失不計(jì),線圈轉(zhuǎn)一周,柴油機(jī)做多少功?
(5)從圖示位置開始,線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電量是多少?
(6)圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年江蘇省高三第三次模擬考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(16分)2010 年上海世博會(huì)某國家館內(nèi),有一“自發(fā)電”地板,利用游人走過此處,踩踏地板發(fā)電.其原因是地板下有一發(fā)電裝置,如圖⑴所示,裝置的主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)截面半徑為r、匝數(shù)為n的線圈,無摩擦地套在磁場方向呈輻射狀的永久磁鐵槽中.磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布,圖⑵為橫截面俯視圖.輕質(zhì)地板四角各連接有一個(gè)勁度系數(shù)為k的復(fù)位彈簧(圖中只畫出其中的兩個(gè)),輕質(zhì)硬桿P將地板與線圈連接,從而帶動(dòng)線圈上下往返運(yùn)動(dòng)(線圈不發(fā)生形變),便能發(fā)電.若線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線圈的總電阻為R0,現(xiàn)用它向一個(gè)電阻為R的小燈泡供電.為便于研究,將某人走過時(shí)對板的壓力使線圈發(fā)生的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律簡化為圖⑶所示.(彈簧始終處在彈性限度內(nèi),取線圈初始位置x=0,豎直向下為位移的正方向)求:
⑴0~t0時(shí)間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小及方向;
⑵t=t0/2時(shí)地板受到的壓力;
⑶人踩踏一次地板所做的功.
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年江蘇省高三年級下學(xué)期最后一次模擬考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(16分) 一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻R=0.5Ω,金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合),自靜止開始沿斜面下滑,下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合),設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v,與此對應(yīng)的位移為s,那么v2—s圖象如圖所示,已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場方向垂直斜面向上,g=10m/s2。
⑴根據(jù)v2—s圖象所提供的信息,計(jì)算出斜面傾角θ和勻強(qiáng)磁場寬度d;
⑵金屬框從進(jìn)入磁場到穿出磁場所用的時(shí)間是多少?
⑶勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?
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