3.動(dòng)圈式話筒是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的傳聲器,它的結(jié)構(gòu)如圖所示.主要由振動(dòng)膜片、音圈、永磁鐵和升壓變壓器等組成,它的工作原理是當(dāng)人對(duì)著話筒講話時(shí),膜片就隨著聲音顫動(dòng),從而帶動(dòng)連在一起的音圈在磁場(chǎng)中作垂直切割磁感線的運(yùn)動(dòng),線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),從而完成聲電轉(zhuǎn)換.若圓環(huán)形音圈的匝數(shù)為N,半徑為r,音圈所用導(dǎo)線的橫截面積為S,電阻率為ρ,其振動(dòng)時(shí)所在區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.
(1)求音圈的電阻;
(2)若某時(shí)刻音圈的切割速率為v,求此時(shí)音圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì);
(3)若音圈的切割速度按v=v0sinωt變化,話筒工作時(shí)和音圈相連的后續(xù)電路可等效成電阻為R的負(fù)載,求音圈輸出的電功率.

分析 (1)根據(jù)電阻定律求得線圈的電阻;
(2)線圈切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)E=BLv求得
(3)線圈切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)E=BLv求得瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),滿足正弦函數(shù),結(jié)合有效值求得輸出功率

解答 解:(1)音圈的長(zhǎng)度L=2πNr,根據(jù)電阻定律可知電阻R=$ρ\frac{L}{S}=\frac{2πNρr}{S}$
(2)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=NBLv=2πNBrv
(3)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=NBLv0=2πNBrv0sinωt,產(chǎn)生的電壓為正弦式函數(shù),故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\sqrt{2}$πNBrv0,
輸出功率P=$\frac{{E}^{2}}{R}$=$\frac{2{π}^{2}{N}^{2}{B}^{2}{{r}^{2}v}_{0}^{2}}{R}$
答:(1)音圈的電阻為$\frac{2πNρr}{S}$;
(2)此時(shí)音圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為2πNBrv;
(3)音圈輸出的電功率為$\frac{2{π}^{2}{N}^{2}{B}^{2}{{r}^{2}v}_{0}^{2}}{R}$

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了導(dǎo)線在磁場(chǎng)中切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),形成感應(yīng)電流,從而受到安培力,關(guān)鍵是抓住每根都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和受到安培力即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.下列表示磁通量單位符號(hào)的是( 。
A.CB.TC.FD.Wb

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14.如圖17所示,平行金屬板P、Q的中心分別有小孔O和O′,兩板間的電壓為U.在Q板的右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,在小孔O處從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).粒子通過(guò)小孔O′后,在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周打在Q板上的A點(diǎn).不計(jì)粒子重力.求:
(1)粒子運(yùn)動(dòng)到小孔O′時(shí)的速度大。
(2)A點(diǎn)到小孔O′的距離.

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11.在水平面上,用與水平方向成θ=37°角斜向上方的拉力F=10N拉著一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,物體運(yùn)動(dòng)s1=12m時(shí)撤去拉力.sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)拉力對(duì)物塊做的功W;
(2)撤去拉力后物塊在水平面上還能向前滑行的距離多大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.跳臺(tái)滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng).它也是冬季奧運(yùn)會(huì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一.運(yùn)動(dòng)員從傾角為37°的斜面頂端,不借助任何外力沿斜面下滑100m后飛出跳臺(tái),平臺(tái)長(zhǎng)度可忽略.(假設(shè)斜面光滑,空氣阻力不計(jì);sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)飛出的速度大小;
(2)假設(shè)運(yùn)動(dòng)員水平飛出跳臺(tái),下落20m時(shí)運(yùn)動(dòng)員往前飛出的水平距離是多少.

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8.如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的小球從A點(diǎn)起以v0=10m/s的初速度沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng),之后進(jìn)入半徑為r=0.9m的豎直圓軌道,恰能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)P,求此過(guò)程中小球克服摩擦阻力做的功.(g取10m/s2

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15.回?zé)崾街评錂C(jī)是一種深低溫設(shè)備,制冷極限約50K.某臺(tái)設(shè)備工作時(shí),一定量的氦氣(可視為理想氣體)緩慢經(jīng)歷如圖所示的四個(gè)過(guò)程:從狀態(tài)A到B和C到D是等溫過(guò)程,溫度分別為t1=27℃和t2=-133℃;從狀態(tài)B到C和D到A是等容過(guò)程,體積分別為V0和5V0.求狀態(tài)B與D的壓強(qiáng)之比( 。
A.35:15B.15:7C.133:27D.75:7

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12.神舟十一號(hào)圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),是由于受到萬(wàn)有引力作用.發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的物理學(xué)家是(  )
A.開(kāi)普勒B.牛頓C.伽利略D.麥克斯韋

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13.在如圖所示電路中,合上開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng),則三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)I1、I2和U的變化情況是.( 。
A.I1增大,I2不變,U增大B.I1減小,I2不變,U減小
C.I1增大,I2減小,U增大D.I1減小,I2增大,U減小

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