1.如圖所示,一長方形線框abcd處在有界磁場中,磁場的左邊界與ab重合,右邊界與cd重合,線框平面開始與磁場垂直,現(xiàn)用相等的時間分別采用兩種方式使線框離開磁場:
(1)在外力作用下使線框沿bc方向做勻速直運動離開磁場;
(2)在外力作用下繞ab邊勻速轉(zhuǎn)動90°離開磁場,假設(shè)兩種方式中通過線框截面的電荷量分別為q1與q2,產(chǎn)生的焦耳熱分別為Q1和Q2,則( 。
A.q1>q2,Q1=Q2B.q1<q2,Q1=Q2C.q1=q2,Q1>Q2D.q1=q2,Q1<Q2

分析 根據(jù)電量表達式q=It,結(jié)合I=$\frac{E}{R}$,及E=$\frac{△∅}{△t}$,即可推導(dǎo)出電量綜合表達式q=$\frac{△∅}{R}$,再依據(jù)焦耳定律,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律,及交流電的有效值,從而即可求解.

解答 解:根據(jù)電量表達式q=It,結(jié)合閉合電路定律I=$\frac{E}{R}$,
及法拉第電磁感應(yīng)定律,E=$\frac{△∅}{△t}$,即可推導(dǎo)出電量綜合表達式q=$\frac{△∅}{R}$,
由題意可知,兩種方式的磁通量變化相同,則它們的電量也相等,
當(dāng)線框沿bc方向做勻速直運動離開磁場,線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流恒定,
而外力作用下繞ab邊勻速轉(zhuǎn)動90°離開磁場,線框中產(chǎn)生正弦式交流電,
對于產(chǎn)生熱量,則使用交流電的有效值,
(1)設(shè)t秒后,線框離開磁場,則有v=$\frac{{L}_{bc}}{t}$,故感應(yīng)電動勢為E=BvLab=$\frac{BS}{t}$
產(chǎn)生的熱量Q1=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{{B}^{2}{S}^{2}}{Rt}$
(2)由題意,兩種方式離開磁場所需時間相等,故可知轉(zhuǎn)動角速度為ω=$\frac{π}{2t}$,則Em=BSω;
由于是電流隨時間為正弦變化,故電壓有效值為U=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$
同理Q2=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{{B}^{2}{S}^{2}{ω}^{2}}{2R}t$=$\frac{{π}^{2}}{8}•\frac{{B}^{2}{S}^{2}}{Rt}$.
由于$\frac{{π}^{2}}{8}>1$,所以Q2>Q1,
故D正確,ABC錯誤;
故選:D.

點評 考查電量的綜合式的由來,掌握直流與交流電的區(qū)別,注意交流電求熱量,使用是有效值,并理解焦耳定律的內(nèi)容.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,圖中K、L、M為靜電場中的三個相距較近的等勢面.一帶正電粒子射入此靜電場中后,沿abcde軌跡運動.已知粒子在ab段做減速運動.下列判斷中正確是(  )
A.粒子在a點的電勢能小于在d點的電勢能
B.粒子在a點的電勢能大于在d點的電勢能
C.K、L、M三個等勢面的電勢關(guān)系φK<φL<φM
D.K、L、M三個等勢面的電勢關(guān)系φK>φL>φM

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,實線表示在豎直平面內(nèi)的電場線,電場線與水平方向成α角,水平方向的勻強磁場與電場正交,有一帶電液滴沿虛線/斜向上做直線運動,L與水平方向成β角,且α>β,則下列說法中正確的是( 。
A.液滴一定做勻速直線運動B.液滴一定帶負電
C.電場線方向一定斜向上D.液滴有可能做勻變速直線運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中:
(l)如圖所示是某同學(xué)正要釋放小車時的情形.對此另一同學(xué)提出了實驗應(yīng)改進的幾點建議,其中合理的是A;
①應(yīng)把長木板的右端適當(dāng)墊高,以平衡摩擦阻力
②應(yīng)調(diào)整滑輪高度使細繩與長木板表面平行
③應(yīng)將打點計時器接在直流電源上
④應(yīng)使小車離打點計時器稍遠些釋放
A.①②B.①④C.②③D.①②④
(2)當(dāng)研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)保持小車受到的拉力不變,改變小車的質(zhì)量來進行實驗.
(3)某同學(xué)將打出的一條紙帶按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點,得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔t=0.1s,如圖所示,用刻度尺量得OA=1.50cm,AB=1.90cm,RC=2.30cm,CD=2.70cm.由此可知,紙帶對應(yīng)的小車加速度大小為0.40m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,長為L的細線,一端固定在O點,另一端連接一質(zhì)量為m的小球,把小球拉至A點由靜止釋放,忽略阻力,小球?qū)⒃贏、B(B與A等高)間來回擺動,最低點為C,細線與豎直方向的最大夾角為θ.
(1)若以C點所在水平面為零勢能參考平面,求小球在A點的重力勢能;
(2)若以O(shè)點所在水平面為零勢能參考平面,求小球在B點的重力勢能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.【加試題】利用如圖所示的電流互感器可以測量被測電路中的大電流,若互感器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=1:100,交流電流表A的示數(shù)是50mA,則(  )
A.被測電路的電流的有效值為5 A
B.被測電路的電流的平均值為0.5 A
C.被測電路的電流的最大值為5$\sqrt{2}$ A
D.原、副線圈中的電流同時達到最大值

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.物體受到下列幾組共點力的作用,其中一定能使物體產(chǎn)生加速度的是( 。
A.2N、3N、4NB.2N、4N、5NC.3N、2N、5ND.2N、4N、8N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某同學(xué)在“研究勻變速直線運動”的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點,其相鄰點間的距離如圖1所示,每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.10s.

(1)請依據(jù)勻變速直線運動規(guī)律的一個重要推論:某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻點的瞬時速度,由紙帶上各個計數(shù)點間的距離,計算打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度值.其中有幾個速度值請你幫他計算出來并填在下面的橫線上.(要求保留二位有效數(shù)字)vB=0.40 m/s,vC=0.48m/s,vD=0.56m/s,vE=0.64 m/s,vF=0.72m/s.
(2)以A點為計時零點,將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在如圖2所示的坐標(biāo)紙上,并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線.
(3)根據(jù)第(2)問中畫出的v-t圖線,求出小車運動的加速度為0.80m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,在水平放置的足夠大金屬板的正上方有帶正電的點電荷Q.一表面絕緣并帶正電的小球C(可視為質(zhì)點,且不影響原電場分布)以速度V0在金屬板上自左向右運動,在運動過程中C的帶電量保持不變,它與金屬板之間的摩擦不能忽略,則關(guān)于C的這段運動過程,下列說法正確的是( 。
A.C球先減速后加速運動B.C對金屬板的壓力先變大后變小
C.C球的電勢能保持不變D.C球的加速度先變小后變大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案