20．一臺發(fā)電機產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動勢的峰值為400V，線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為314rad/s，
（1）試寫出電動勢瞬時值的表達式．
（2）如果該發(fā)電機的外電路只有電阻元件，閉合電路的總電阻為2 000Ω，則電路中電流的峰值為多少？電流的瞬時值表達式怎樣？

分析 （1）從中性面開始計算時，線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流，表達式為e=Emsinωt，其中感應電動勢的最大值為Em，角頻率為ω．
（2）再由歐姆定律求解電流的瞬時值表達式．

解答 解：（1）由交流電的變化規(guī)律可推知，從中性面開始計算時，線圈中電動勢的瞬時表達式為：
e=Emsinωt=400sin314t V；
（2）總電阻為2000Ω，電路中電流的峰值為：Im=$\frac{400}{2000}$=0.2A；
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：電流瞬時值的表達式：i=Imsin314t=0.2sin314t A；
答：（1）電動勢的瞬時表達式為e=400sin314t V
（2）電路中電流的峰值為0.2A，電流瞬時值的表達式為i=0.2sin314t A．

點評 此題是正弦交變電流規(guī)律的分析與應用問題，注意從中性面計時交變電流的表達式才為e=Emsinωt．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．在水平地面上，質(zhì)量m1的小球用輕繩跨過光滑的半圓形碗連接質(zhì)量分別為m2和m3的物體，平衡時小球恰好與碗之間沒有彈力作用，則m1、m2和m3的比值為（　　）
A．1：2：3B．2：1：1C．2：$\sqrt{3}$：1D．2：1：$\sqrt{3}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，在豎直向上B=0.2T的勻強磁場內(nèi)固定一水平無電阻的光滑U形金屬導軌，導軌間距50cm．金屬導線ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.02Ω且ab垂直橫跨導軌．導軌中接入電阻R=0.08Ω，今用水平恒力F=0.1N拉著ab向右勻速平移，則：
（1）ab的運動速度為多大？
（2）安培力做功的功率？電路中消耗的電功率是多大？
（3）撤去外力后R上還能產(chǎn)生多少熱量？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．某學生實驗小組利用圖（a）所示電路，測量電源的電動勢和電阻R的電阻．回答下列問題：
（1）將多用電表檔位調(diào)到直流電壓“5V”擋，并旋轉(zhuǎn)機械調(diào)零螺絲，使指針指到“0”刻線．
（2）閉合開關(guān)S，將圖（a）中多用電表的紅表筆和1（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端．這時多用表的示數(shù)如圖（b）所示．則電源的電動勢為2.50V．
（3）將多用電表擋位調(diào)到電阻“×l0”擋，再將紅表筆和黑表筆短接，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零螺絲，使指針指到“0”刻線．
（4）斷開開關(guān)S，將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，這時多用表示數(shù)如圖（b）所示，則該電阻的阻值為150Ω，斷開兩表筆．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

15．某同學參加1000m長跑比賽，起跑時的速度為2m/s，這個速度為瞬時速度，到達終點時的速度達到7m/s，這個速度為瞬時速度（以上兩空填“平均”或“瞬時”），全程他用了3min 20s的時間，這位同學在這1000m長跑比賽中的平均速率為5m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．2014年諾貝爾物理學獎被授予兩名日本科學家和一名美籍日裔科學家，以表彰他們發(fā)明了藍色發(fā)光二極管（LED），并因此帶來了新型節(jié)能光源．某實驗小組要測定當電壓為3V時LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻大約為300Ω，電學符號與小燈泡電學符號相同．
實驗室提供的器材有：
A．電流表A1（量程為15mA，內(nèi)阻RA1約為10Ω）
B．電流表A2（量程為2mA，內(nèi)阻RA2=20Ω）
C．定值電阻R1=10Ω
D．定值電阻R2=1980Ω
E．滑動變阻器R（0～20Ω）
F．電壓表V（量程為15V，內(nèi)阻RV約3kΩ）
G．直流電源E（電動勢為6V，內(nèi)阻很�。�
H．開關(guān)S一個，導線若干
（1）要完成實驗，除了直流電源（G）、滑動變阻器（E）、開關(guān)導線（H）以外，還需要的器材是ABD（填寫器材前的字母編號）
（2）畫出實驗電路圖
（3）寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx=$\frac{{{I_2}（{R_2}+{R_{A2}}）}}{{{I_1}-{I_2}}}$，并說明式中題目未給出物理量的意義：I1、I2分別為電流表A1、A2的讀數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．某同學剛?cè)鐖D1所示的裝置探究小車加速度與合外力的關(guān)系．圖中小車A左端連接一紙帶并穿過打點計時器B的限位孔，右端用一輕繩繞過滑輪系于拉力傳感器C的下端，A、B置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上．不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量．實驗時，先接通電源再釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．該同學在保證小車A質(zhì)量不變的情況下，通過改變P的質(zhì)量來改變小車A所受的外力，由傳感器和紙帶測得的拉力F和加速度a數(shù)據(jù)如表所示．
次數(shù)12345
F/N0.100.180.260.300.40
a/（m•s-2）0.080.220.370.430.59
（1）第4次實驗得到的紙帶如圖2所示，O、A、B、C和D是紙帶上的五個計數(shù)點，每兩個相鄰點間有四個點沒有畫出，A、B、C、D四點到O點的距離如圖．打點計時器電源頻率為50Hz．根據(jù)紙帶上數(shù)據(jù)計算出加速度為0.43m/s2．
（2）在實驗中，不需要（選填“需要”或“不需要”）滿足重物P的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖3所示坐標系中作出小車加速度a與力F的關(guān)系圖象．
（4）根據(jù)圖象推測，實驗操作中重要的疏漏是：沒有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，X軸上方存在場強為E的勻強電場，XX軸下方是磁感應強度為B的勻強磁場，一質(zhì)量為m，電荷量為為+q的粒子，在Y軸上P點由靜止釋放，已知點P點的縱坐標y=b，求：
（1）釋放進入磁場時的速度；
（2）粒子第四次通過X軸的位置；
（3）粒子從釋放到第三次通過X軸所用的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，用細繩將磁鐵A豎直掛起，再將小鐵塊B吸附在磁鐵A的下端，靜止后將細線燒斷，A、B同時下落，不計空氣阻力．則下落過程中（　　）
A．小鐵塊B一定受三個力的作用
B．磁鐵A向下的加速度大于重力加速度
C．小鐵塊B的加速度小于重力加速度
D．磁鐵A對小鐵塊B的壓力為零

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