分析 (1)根據(jù)峰值表達(dá)式求出線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值,從而得出瞬時(shí)值的表達(dá)式.
(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律以及電流的定義式得出電量的表達(dá)式,從而求出電量的大小,判斷通過電量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān).
(3)根據(jù)峰值求出電動(dòng)勢(shì)的有效值,結(jié)合閉合電路歐姆定律求出燈泡兩端的電壓,判斷燈泡能否正常發(fā)光,結(jié)合功率的公式求出實(shí)際的功率.
解答 解:(1)若從圖示位置開始計(jì)時(shí),線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為:
${E}_{m}=BSω=\frac{5\sqrt{2}}{π}×0.02×100πV$=$10\sqrt{2}V$,
則瞬時(shí)值表達(dá)式為:
$e={E}_{m}cosωt=10\sqrt{2}cos100πtV$.
(2)燈泡的電阻為:
R=$\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{36}{12}Ω=3Ω$,
線圈轉(zhuǎn)過90°的過程中,產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:
$\overline{E}=\frac{△Φ}{△t}=\frac{BS}{\frac{\frac{π}{2}}{ω}}=\frac{2BSω}{π}$,
則通過的電量為:
q=$\overline{I}•\frac{1}{4}T=\frac{\overline{E}}{R+r}•\frac{1}{4}T=\frac{BS}{R+r}$=$\frac{\frac{5\sqrt{2}}{π}×0.02}{3+3}=\frac{\sqrt{2}}{60π}C$.
電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢無關(guān).
(3)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為:
$E=\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{10\sqrt{2}}{\sqrt{2}}V=10V$,
燈泡兩端的電壓為:
U=$\frac{E}{R+r}R=\frac{10}{6}×3V=5V$,
因?yàn)閁<6V,故燈泡不能正常發(fā)光,實(shí)際功率為:
P=$\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{25}{3}W$.
答:(1)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為$e=10\sqrt{2}cos100πtV$.
(2)流過導(dǎo)線橫截面的電荷量是$\frac{\sqrt{2}}{60π}C$,該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢無關(guān).
(3)小燈泡不能正常發(fā)光,實(shí)際功率為$\frac{25}{3}W$.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了電磁與交變電流的綜合運(yùn)用,掌握交變電流的峰值和瞬時(shí)值表達(dá)式是關(guān)鍵,知道峰值和有效值的關(guān)系,難度中等.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 該彎道處路面外側(cè)低于內(nèi)側(cè) | |
B. | 若該彎道處路面與水平面的夾角為θ,則有vc=$\sqrt{gRtanθ}$ | |
C. | 當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,vc的值變小 | |
D. | 在該彎道處車速若低于vc,車輛會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)或有向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì) |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 上滑過程中導(dǎo)體棒做勻減速運(yùn)動(dòng) | |
B. | 上滑過程中安培力、滑動(dòng)摩擦力和重力對(duì)導(dǎo)體棒做的總功為$\frac{m{v}^{2}}{2}$ | |
C. | 上滑過程中電流做功產(chǎn)生的熱量為$\frac{m{v}^{2}}{2}$-mgx(sin θ+μcos θ) | |
D. | 上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為$\frac{m{v}^{2}}{2}$-mgxsin θ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小球滑離小車時(shí),小車回到原來位置 | |
B. | 小球滑離小車時(shí)相對(duì)小車的速度為v | |
C. | 車上管道中心線最高點(diǎn)的豎直高度為$\frac{{v}^{2}}{3g}$ | |
D. | 小球在滑上曲面到滑到最高點(diǎn)的過程中,小車的動(dòng)量變化大小是$\frac{mv}{3}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 恒力F的大小等于2mgsinθ | |
B. | 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)a、b兩棒的速度等大 | |
C. | 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度之比為2:1 | |
D. | 拉力F做的功等于回路消耗的電能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 回到出發(fā)點(diǎn)的速度v等于初速度v0 | |
B. | 上行過程中通過R的電量等于下行過程中通過R的電量 | |
C. | 上行過程中R上產(chǎn)生的熱量等于下行過程中R上產(chǎn)生的熱量 | |
D. | 上行的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于下行的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | x=1m時(shí)物塊的速度大小為2m/s | |
B. | x=3m時(shí)物塊的加速度大小為2.5m/s2 | |
C. | 在前4m位移過程中拉力對(duì)物塊做的功為9J | |
D. | 在前2m位移過程中物塊所經(jīng)歷的時(shí)間為2s |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 理想氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)容器不斷碰撞而產(chǎn)生的 | |
B. | 若理想氣體的內(nèi)能不變,其狀態(tài)也一定不變 | |
C. | 當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大 | |
D. | 葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 |
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