【題目】如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈,邊長L1=0.40m、L2=0.25m,其匝數(shù)n=100匝,總電阻r=1.0Ω,線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和R=3.0Ω的定值電阻相連接。線圈所在空間存在水平向右的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1.0T,在外力驅(qū)動下線圈繞豎直固定中心軸O1O2勻速轉(zhuǎn)動,角速度ω=2.0rad/s。求:

(1)電阻R兩端電壓的最大值;

(2)從線圈通過中性面(即線圈平面與磁場方向垂直的位置)開始計時,經(jīng)過周期通過電阻R的電荷量;

(3)在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中,整個電路產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(115V;(225C;(3157J。

【解析】試題分析:(1)線圈中感應(yīng)電動勢的最大值Em= nBSω,其中S= L1L2

Em= nBSω=nBL1L2ω=20V

線圈中感應(yīng)電流的最大值Im==50A

電阻R兩端電壓的最大值Um=ImR=15V

2)設(shè)從線圈平面通過中性面時開始,經(jīng)過周期的時間Dt==

此過程中線圈中的平均感應(yīng)電動勢`E = n= n

通過電阻R的平均電流

通過電阻R的電荷量

3)線圈中感應(yīng)電流的有效值I==A

線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中,電流通過整個回路產(chǎn)生的焦耳熱:Q=I 2R+rT = 50pJ157J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2016年9月16日,北京航天飛行控制中心對天宮二號成功實施變軌控制,使天宮二號由橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點進(jìn)入近圓形軌道,等待神舟十一號到來。10月19日凌晨,神舟十一號飛船與天宮二號自動交會對接成功,對接時的軌道高度是393公里,比神舟十號與天宮一號對接時的軌道高了50公里,這與未來空間站的軌道高度基本相同,為我國載人航天發(fā)展戰(zhàn)略的第三步——建造空間站做好了準(zhǔn)備。下列說法正確的是

A在近圓形軌道上運行時天宮一號的周期比天宮二號的長

B在近圓形軌道上運行時天宮一號的加速度比天宮二號的小

C天宮二號由橢圓形軌道進(jìn)入近圓形軌道需要減速

D交會對接前神舟十一號的運行軌道要低于天宮二號的運行軌道

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,為某種通明材料做成的三棱鏡橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形,現(xiàn)有一束寬度為a的單色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面求:

該材料對此平行光束的折射率;

這些到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時,此光斑分為兩條?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面的夾角為θ,極板間距為d,帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電荷量為q,微粒從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入極板間,沿直線運動并從極板N的右邊緣B處射出,則( )

A.微粒到達(dá)B點時動能為

B.微粒的加速度大小等于gsin θ

C.兩極板間的電勢差UMN

D.微粒從A點到B點的過程中電勢能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. 參考系一定是固定不動的物體

B. 參考系必須是正在做勻速直線運動的物體

C. 雖然地球很大,且有自轉(zhuǎn),但在研究地球公轉(zhuǎn)時,地球仍可作為質(zhì)點

D. 研究跳水運動員在空中的轉(zhuǎn)體動作時,該運動員不可看作質(zhì)點

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力F使彈簧壓縮,當(dāng)撤去外力后,下列說法中正確的是

A尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)動量守恒

B尚未離開墻壁前,a和b組成的系統(tǒng)機械能守恒

C離開墻后,a、b組成的系統(tǒng)動量守恒

D離開墻后,a、b組成的系統(tǒng)動量不守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M=0.6kg,m=0.2kg的兩個小球,中間夾著一個被壓縮的具有Ep=10.8J彈性勢能的輕彈簧(彈簧與兩球不相連),原來處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)突然釋放彈簧,球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=0.425m的豎直放置的光滑半圓形軌道,如圖所示.g10m/s2則下列說法正確的是(

A. m從軌道底端A運動到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為3.4Ns

B. M離開輕彈簧時獲得的速度為9m/s

C. 若半圓軌道半徑可調(diào),則球mB點飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大而減小

D. 彈簧彈開過程,彈力對m的沖量大小為1.8Ns

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩金屬小球所帶電荷量分別為+3Q和﹣Q,將兩小球接觸后,它們所帶的電荷量一共為( 。
A.+3Q
B.+2Q
C.+Q
D.﹣Q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖,圖中R0是保護(hù)電阻10Ω,R1是電阻箱099,R是滑動變阻器,A1和A2是電流表,E是電源電動勢10V,內(nèi)阻很小).在保證安全和滿足需求的情況下,使測量范圍盡可能大實驗具體步驟如下:

連接好電路,將滑動變阻器R調(diào)到最大;

閉合S,從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R1,先調(diào) R1為適當(dāng)值,再調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使A1示數(shù)I1=015A,記下此時電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2;

重復(fù)步驟2,再測量6組R1和I2的值;

將實驗測得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點,得到 如圖2所示的圖象

根據(jù)實驗回答以下問題:

1現(xiàn)有四只供選用的電流表

A電流表03mA,內(nèi)阻為 2

B電流表03mA,內(nèi)阻未知

C電流表003A,內(nèi)阻為 5

D電流表003A,內(nèi)阻未知

A1應(yīng)選用 A2應(yīng)選用 選填字母 A、B、C、D

2測得一組R1和I2值后,調(diào)整電阻箱R1,使其阻值變小,要使A1示數(shù)I1=015A,應(yīng)讓滑動變阻器R接入電路的阻值 選填“不變”、“變大”或“變小”).

3根據(jù)以上實驗得出 Rx= Ω.(保留兩位有效數(shù)字

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