3.如圖所示,矩形線圈abcd,在磁感強(qiáng)度為B=$\frac{1}{10π}$T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO′以轉(zhuǎn)速n=50r/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈共N=50匝,電阻r=5Ω,ab=0.4m,bc=0.5m,負(fù)載電阻R=45Ω,從線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí).求:
(l)線圈中電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的瞬時(shí)表達(dá)式;
(2)負(fù)載電阻R上消耗的電功率.

分析 (1)根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值,Em=nBSω,確定電動(dòng)勢(shì)最大值,并從垂直于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),可求得瞬時(shí)表達(dá)式;
(2)根據(jù)交流電的最大值與有效值的關(guān)系,結(jié)合閉合電路歐姆定律,即可確定電流表與電壓表示數(shù);

解答 解:(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為:ω=2πn   
電動(dòng)勢(shì)最大值為:Em=NBSω  
S=0.4×0.5m2=0.2m2
解得:Em=100V
ω=314rad/s
電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為:
e=100sin314t V        
(2)電動(dòng)勢(shì)有效值為:$E=\frac{{\sqrt{2}}}{2}{E_m}$
R中電流為:$I=\frac{E}{R+r}$
R消耗的電功率為:P=I2R
解得:P=90W  
答:(l)線圈中電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的瞬時(shí)表達(dá)式為e=100sin314t V;
(2)負(fù)載電阻R上消耗的電功率為90W.

點(diǎn)評(píng) 本題考查交變電流最大值、有效值的理解和應(yīng)用的能力,對(duì)于交流電表的測(cè)量值、計(jì)算交流電功率、電功等都用到有效值,求電量時(shí),I需要用平均值.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

5.一粒鋼球從1m高處以2m/s的初速度開(kāi)始下落,然后陷入泥潭0.2m后停止運(yùn)動(dòng),若鋼球的質(zhì)量為10g,空氣阻力忽略不計(jì),則鋼球克服泥潭的阻力做功0.14J,鋼球受到的平均阻力大小為0.7N.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.探究小組利用傳感器研究小球在擺動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒規(guī)律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.在懸點(diǎn)處裝有拉力傳感器,可記錄小球在擺動(dòng)過(guò)程中各時(shí)刻的拉力值.小球半徑、擺線的質(zhì)量和擺動(dòng)過(guò)程中擺線長(zhǎng)度的變化可忽略不計(jì).實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
①測(cè)量小球質(zhì)量m,擺線長(zhǎng)L;
②將小球拉離平衡位置某一高度處無(wú)初速度釋放,在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取最大值為F,小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為$\frac{1}{2}$(F-mg)L.(用上面給定物理量的符號(hào)表示);
③改變釋放高度h,重復(fù)上述過(guò)程,獲取多組擺動(dòng)高度h與對(duì)應(yīng)過(guò)程的拉力最大值F的數(shù)據(jù),在F-h坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線:
④通過(guò)描點(diǎn)連線,發(fā)現(xiàn)h與F成線性關(guān)系,如圖2所示,可證明小球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒.
⑤根據(jù)F-h圖線中數(shù)據(jù),可知小球質(zhì)量m=0.10 kg,擺線長(zhǎng)L=0.80m(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度g=l0m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.曹沖利用船,稱出了大象的體重,以下試驗(yàn)中所用的方法與此相類(lèi)似的是( 。
A.當(dāng)時(shí)間足夠小時(shí),平均速度就近似的等于該點(diǎn)的瞬時(shí)速度
B.在研究加速度與合外力關(guān)系時(shí),保持物體的質(zhì)量不變
C.在驗(yàn)證力的平行四邊形定則時(shí),兩次將橡皮條拉長(zhǎng)至同一位置
D.在觀察桌面受到壓力發(fā)生微小形變的實(shí)驗(yàn)中,使用激光筆和平面鏡

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.如圖所示,傳送帶的速度恒為0.1米/秒,轉(zhuǎn)輪A和B的大小不計(jì),AB=1.2米(即傳送帶的總長(zhǎng)度為2.4米).某偷油老鼠跳到A點(diǎn),并以相對(duì)傳送帶0.3米/秒的速度向B點(diǎn)爬去,到達(dá)B點(diǎn)后立即回頭仍以相對(duì)傳送帶0.3米/秒的速度返回A點(diǎn).回到A點(diǎn)后,該老鼠將再次向B點(diǎn)爬去,到達(dá)B點(diǎn)后再次返回…如此反復(fù)下去,且老鼠相對(duì)傳送帶的速度始終為0.3米/秒.老鼠在A、B兩端點(diǎn)速度轉(zhuǎn)向所需的時(shí)間不計(jì),從該老鼠由A點(diǎn)出發(fā)時(shí)開(kāi)始記時(shí),經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,傳送帶上將都會(huì)被老鼠身上的油漬污染?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力的說(shuō)法中不正確的是( 。
A.物體受的向心力恒定不變
B.向心力是指向圓心方向的合力,是根據(jù)力的作用效果命名的
C.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力,也可以是其中一種力或一種力的分力
D.向心力只改變物體運(yùn)動(dòng)的方向,不可能改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.關(guān)于重力勢(shì)能的理解,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.重力勢(shì)能是一個(gè)定值
B.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí),物體的重力勢(shì)能增加
C.放在地面上的質(zhì)量相同的物體,它們的重力勢(shì)能一定相等
D.重力勢(shì)能是物體和地球共有的,而不是物體單獨(dú)具有的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

12.21四只完全相同的足球疊成兩層放在水平面上,底層三只足球剛好接觸成三角形,上層一只足球放在底層三只足球的正上面,系統(tǒng)保持靜止,如圖所示.若下層每個(gè)足球?qū)ι蠈幼闱虻闹С至Υ笮镕,則( 。
A.F與豎直方向夾角的余弦值為$\frac{\sqrt{6}}{3}$B.F與豎直方向夾角的余弦值為$\frac{\sqrt{3}}{3}$
C.足球重力的大小為$\sqrt{3}$FD.足球重力的大小為$\sqrt{6}$F

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)互成銳角的力F1和F2作用,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),若運(yùn)動(dòng)中保持二力方向不變,但F1突然增大到F1+△F,則質(zhì)點(diǎn)以后( 。
A.一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
B.在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化一定相等
C.可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.可能做變加速直線運(yùn)動(dòng)

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