【題目】圖甲是交流發(fā)電機模型示意圖。在磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，有一矩形線圈可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線過邊中點的軸轉(zhuǎn)動，由線圈引出的導線af和de分別與兩個跟線圈一起繞轉(zhuǎn)動的金屬圈環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路。圖乙是線圈的主視圖，導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動。（只考慮單匝線圈）

(1)線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導t時刻整個線圈中的感應(yīng)電動勢e的表達式；

(2)若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。（其它電阻均不計）

【答案】(1) (2)

【解析】（1）矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動過程中，只有ab和cd切割磁感線，設(shè)ab和cd的轉(zhuǎn)動速度為v，則
在t時刻，導線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均為E1=BL1vy
由圖可知vy=vsinωt
則整個線圈的感應(yīng)電動勢為e1=2E1=BL1L2ωsinωt

（2）由閉合電路歐姆定律可知

則線圈轉(zhuǎn)動一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為QR=I2RT
其中
于是

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平軌道上有一小車，它下面用長為L的輕繩系一質(zhì)量為M的物塊（可視為質(zhì)點），軌道下方有一個半徑R=L、角速度為ω的水平轉(zhuǎn)盤，軌道在轉(zhuǎn)盤某直徑的正上方，輕繩的懸點與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H=1.5L�，F(xiàn)有一水平射來的質(zhì)量為m的子彈，它射入物塊后不會穿出，子彈射入物塊的時間極短。當子彈與物塊一起擺到最大角度θ=60°時，利用控制裝置，將物塊自由釋放，此時物塊恰好在轉(zhuǎn)盤圓心O正上方，且與圓盤上的小桶（其直徑遠小于轉(zhuǎn)盤直徑）在同一豎直面內(nèi)，最終物塊恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。不計懸線質(zhì)量，重力加速度為g。

（1）求物塊被釋放時的速度v；

（2）若物塊釋放時與物塊落入小桶時小桶的位置相同，求轉(zhuǎn)盤的角速度ω；

（3）求小車的質(zhì)量M0和子彈打入物塊前瞬間的速度v0大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖是物體做直線運動的s-t圖象，下列說法正確的是（ ）

A. 0～的時間內(nèi)做勻加速運動，～時間內(nèi)做勻減速運動

B. ～時間內(nèi)物體靜止

C. 0～時間內(nèi)速度的方向都相同

D. 整個過程中，物體運動的位移等于梯形的面積

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場的豎直分量向下，飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變，由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差，設(shè)飛行員在右方機翼末端處的電勢為，左方機翼末端處的電勢為.則以下說法正確的是（ ）

A. 若飛機從東往西飛，則比高 B. 若飛機從西往東飛，則比高

C. 若飛機從南往北飛，則比高 D. 若飛機從北往南飛，則比高

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關(guān)和導線若干，該同學按如圖所示電路進行實驗，測得的數(shù)據(jù)如下表所示.

(1)若利用圖象確定電池的電動勢和內(nèi)阻，則應(yīng)作__________(選填“R-I”或“”)圖象；

(2)利用測得的數(shù)據(jù)在圖所示的坐標紙上畫出適當?shù)膱D象；______

(3)由圖象可知，該電池的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=________；

(4)該實驗中測出的電動勢和內(nèi)阻。與真實值和相比，理論上____， _____ (選填“>”“<”或“=”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為測定運動員體能的裝置，輕繩拴在腰間沿水平線跨過定滑輪（不計滑輪的質(zhì)量與摩擦），下懸重為G的物體，設(shè)人的重心相對地面不動，人用力向后蹬傳送帶，使水平傳送帶以速率為v逆時針轉(zhuǎn)動，則（ ）

A. 人對重物做功功率為Gv

B. 人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向右

C. 在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為Gvt

D. 若增大傳送帶的速度，人對傳送帶做功的功率不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩汽缸A、B粗細均勻、等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導熱外，其余部分均絕熱．兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣．當大氣壓為p0、外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時，活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的，活塞b在氣缸正中間．

(1)現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度；

(2)繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升．當活塞a上升的距離是氣缸高度的時，求氧氣的壓強．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】尋找地外生命一直是各國科學家不斷努力的目標，為了探測某行星上是否存在生命，可以向該行星發(fā)射一顆探測衛(wèi)星，衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，該行星質(zhì)量為M，引力常量為G，問

（1）該衛(wèi)星受到的向心力為多少？

（2）衛(wèi)星的線速度大小為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A和質(zhì)量為M的木塊B用細線捆在一起，木塊B與豎直懸掛的輕彈簧相連，它們一起在豎直方向上做簡諧運動。在振動中兩物體的接觸面總處在豎直平面上，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當它們經(jīng)過平衡位置時，A、B之間的靜摩擦力大小為f0。當它們向下離開平衡位置的位移為x時，A、B間的靜摩擦力為fx。細線對木塊的摩擦不計。求：

（1）f0的大小；

（2）fx的大小；

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