【題目】如圖所示,一小型發(fā)電機內(nèi)有N=100匝矩形線圈,線圈面積S="0.10" m2, 線圈總電阻r=1Ω。在外力作用下矩形線圈在磁感應(yīng)強度B="0.10" T的勻強磁場中,以恒定的轉(zhuǎn)速n ="50" r/s繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,發(fā)電機線圈兩端與R="9" Ω的電阻構(gòu)成閉合回路. 從線圈平面通過中性面時開始計時.求:
(1)轉(zhuǎn)過30°時線圈中產(chǎn)生的瞬時電動勢的大小;
(2)轉(zhuǎn)過60°的過程中通過電阻R的電荷量;
(3)線圈轉(zhuǎn)動一周,電流通過電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
試題(1)線圈勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為:
從線圈平面通過中性面時開始計時,產(chǎn)生的瞬時電動勢為:
轉(zhuǎn)過30°時,有
代入題設(shè)數(shù)值,解得:
(2)設(shè)從線圈平面通過中性面時開始,線圈轉(zhuǎn)過60°所用的時間為Δt.
穿過線圈的磁通量的變化量大小為
線圈中的平均感應(yīng)電動勢為:
通過電阻R的平均電流為:
在Δt時間內(nèi)通過電阻R的電荷量為:
聯(lián)立解得:
代入題設(shè)數(shù)值,可得:
(3)線圈中產(chǎn)生的是正弦式電流,則電動勢的有效值為
通過電阻R的電流為:
電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為:
聯(lián)立解得:.
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【題目】如圖所示,A為地球同步衛(wèi)星,B為在地球赤道平面內(nèi)運動的圓軌道衛(wèi)星,A、B繞地心轉(zhuǎn)動方向相同,已知B衛(wèi)星軌道運行周期為2小時,圖示時刻A在B正上方,則
A. B的運動速度大于A的運動速度
B. B運動的周期大于A運動的周期
C. B運動的加速度大于A運動的加速度
D. B衛(wèi)星一天內(nèi)12次看到日出日落
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【題目】如圖甲所示,在一空心螺線管內(nèi)部中點處放置一小銅環(huán),圖乙所示,在一空心螺線管外部放置一大銅環(huán),電路接通瞬間,下列說法正確的是( 。
A. 從左往右看,兩個銅環(huán)中部都有順時針方向感應(yīng)電流
B. 從左往右看,小銅環(huán)有順時針方向感應(yīng)電流,大銅環(huán)中有逆時針方向感應(yīng)電流
C. 兩個銅環(huán)都有收縮趨勢
D. 小銅環(huán)有擴張趨勢
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【題目】如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。
【1】將圖中所缺導(dǎo)線補接完整。
【2】如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上開關(guān)后,將原線圈迅速從副線圈拔出時,電流計指針將____???_______;原線圈插入副線圈后,將滑動變阻器滑片迅速向右移動時,電流計指針將___???__________。(以上兩空選填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)
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【題目】如圖所示,兩根平行且足夠長的軌道水平放置,軌道間距為L=0.5m,且電阻不計.CD左側(cè)處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B1=1T,CD右側(cè)處在豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B2=2T.在軌道上有兩根長度稍大于L、質(zhì)量均為m=0.1kg、阻值均為R=0.5Ω的金屬棒a、b,金屬棒b用一根足夠長的絕緣細(xì)線跨過定滑輪與重錘相連.重錘的質(zhì)量M=0.1kg。某時刻金屬棒a在外力作用下以速度v0沿軌道向左做勻速直線運動,在這一過程中金屬棒b恰好保持靜止.當(dāng)金屬棒a到達CD處時被固定,此后重錘開始下落,在落地前速度達到最大。忽略一切摩擦阻力,且不考慮金屬棒a、b間的相互作用力,重力加速度為g=10m/s2.求:
(1)金屬棒a勻速運動的速度v0的大;
(2)重錘能達到的最大速度v的大小;
(3)若從重錘開始下落起,到其達到最大速度的過程中,金屬棒b產(chǎn)生的焦耳熱Q為0.2J.求重錘下落的高度H.
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【題目】圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象.從該時刻起,下列說法正確的是_________.
A. 經(jīng)過0.1s,質(zhì)點Q回到原位置
B. 經(jīng)過0.1s時,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負(fù)方向
C. 經(jīng)過0.15s,這列波沿x軸的正方向傳播了3m
D. 經(jīng)過0.25s時,質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點P的加速度
E. 經(jīng)過0.35s時,質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離
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【題目】如圖,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1:2,A、B兩端接在u=8sin100πt(V)的電源上。定值電阻R0=2Ω,電壓表和電流表均為理想交流電表,不計電源內(nèi)阻。當(dāng)滑動變阻器消耗的電功率最大時,下列說法正確的是( )
A. 變壓器副線圈中電流的頻率為100Hz
B. 電流表的讀數(shù)為2A
C. 電壓表的讀數(shù)為8V
D. 滑動變阻器接入電路中的阻值
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【題目】如圖所示,在“探究法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中,電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電表及開關(guān)已部分連接。
(1)請使用兩根導(dǎo)線,將電路補充完整_______。
(2)此實驗中使用的電表是___________。
A.靈敏電流計 B.倍率適宜的歐姆表
(3)在實驗時,如果線圈B兩端不接任何元件,則線圈B中將______。
A.因電路不閉合,無電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.有電磁感應(yīng)現(xiàn)象,但無感應(yīng)電流,只有感應(yīng)電動勢
C.不能用愣次定律判斷感應(yīng)電動勢方向
D.可以用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢方向
(4)如圖所示,若線圈B中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,可能是因為________。
A.線圈A通入順時針方向的電流,且正從線圈B中取出
B.線圈A通入順時針方向的電流,且其中的鐵芯正被取出
C.線圈A通入順時針方向的電流,且正將滑動變阻器的阻值調(diào)小
D.線圈A通入逆時針方向的電流,且正在斷開電源
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【題目】如果把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動,如圖所示.從水星與金星在一條直線上開始計時,若天文學(xué)家測得在相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1,金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2(θ1、θ2均為銳角),則由此條件可求得
A. 水星和金星繞太陽運動的周期之比
B. 水星和金星的密度之比
C. 水星和金星表面的重力加速度之比
D. 水星和金星繞太陽運動的向心力大小之比
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