（9分）如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，其中矩形線圈abcd的邊長ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝數(shù)n=100，線圈的總電阻r=0.20Ω，線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω＝100πrad/s。線圈兩端通過電刷E、F與阻值R=4.8Ω的定值電阻連接。計(jì)算時π取3。

（1）從線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時，寫出線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式；

（2）求此發(fā)電機(jī)在上述工作狀態(tài)下的輸出功率；

（3）求從線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時，經(jīng)過周期時間通過電阻R的電荷量。

（1）e=Emsinωt=150sin300t（V）（2）P= 2.16×103W （3）

【解析】

試題分析：（1）線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Em=nBωab×bc（1分）

解得：Em= 150V（1分）

感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達(dá)式 e=Emsinωt=150sin300t（V）（或150sin100πt）（1分）

（2）線圈中感應(yīng)電動勢的有效值V（或106V）（1分）

電流的有效值A

交流發(fā)電機(jī)的輸出功率即為電阻R的熱功率P=I2R=2.16×103W（2分）

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：（1分）

根據(jù)歐姆定律：（1分）

解得：（1分）

考點(diǎn)：本題考查電磁感應(yīng)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年湖北省高三元月物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（9分）物理學(xué)習(xí)小組在測定某電源的電動勢E和內(nèi)阻r時，找來一段電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲ab替代滑動變阻器，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，其中R0是阻值為2Ω的保護(hù)電阻，滑動片P與電阻絲始終接觸良好。實(shí)驗(yàn)時閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，測得aP的長度x和對應(yīng)的電壓U、電流I數(shù)據(jù)，并分別繪制了如圖乙所示的U I圖象和如圖丙所示的 x圖象。

圖乙 圖丙

（1）由圖乙可得電源的電動勢E＝________V；內(nèi)阻r＝________Ω。

（2）根據(jù)測得的直徑可以算得電阻絲的橫截面積S＝0.12×10 6m2，利用圖丙可求得電阻絲的電阻率ρ為________Ω·m，圖丙中圖象截距的物理意義是 。（以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（3）此實(shí)驗(yàn)用了圖象法處理數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)是直觀，但是不能減少或者消除 （填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年廣東廣州高考調(diào)研考試?yán)砜凭C合物理卷（解析版） 題型：選擇題

實(shí)現(xiàn)全球通訊至少要三顆地球同步軌道衛(wèi)星，如圖，三顆地球同步衛(wèi)星a、b、c等間隔分布在半徑為r的圓軌道上．則三顆衛(wèi)星（ ）

A．質(zhì)量必須相同

B．某時刻的線速度相同

C．繞地球的運(yùn)行周期相同

D．繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年甘肅張掖中學(xué)高三上期第二次月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

2012年我國宣布北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正式商業(yè)運(yùn)行。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能。“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星均繞地心做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置（如圖所示）．若衛(wèi)星均順時針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是（ ）

A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星l由位置A運(yùn)動至位置B所需的時間為

C．衛(wèi)星l向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2

D．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動到位置B的過程中萬有引力做正功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年甘肅張掖中學(xué)高三上期第二次月考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示彈簧測力計(jì)、繩和滑輪的質(zhì)量均不計(jì)，繩與滑輪間的摩擦力不計(jì)，物體的重力都是G，在圖(甲)、(乙)、(丙)三種情況下，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)分別是F1、F2、F3，則以下判斷正確的是 ( )。

A．F3>F1＝F2 B．F3＝F1>F2 C．F1＝F2＝F3 D．F1>F2＝F3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年北京海淀高三上期期末練習(xí)物理卷（解析版） 題型：選擇題

回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展�；匦铀倨鞯脑砣鐖D所示，D1和D2是兩個正對的中空半圓金屬盒，它們的半徑均為R，且分別接在電壓一定的交流電源兩端，可在兩金屬盒之間的狹縫處形成變化的加速電場，兩金屬盒處于與盒面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。A點(diǎn)處的粒子源能不斷產(chǎn)生帶電粒子，它們在兩盒之間被電場加速后在金屬盒內(nèi)的磁場中做勻速圓周運(yùn)動。調(diào)節(jié)交流電源的頻率，使得每當(dāng)帶電粒子運(yùn)動到兩金屬盒之間的狹縫邊緣時恰好改變加速電場的方向，從而保證帶電粒子能在兩金屬盒之間狹縫處總被加速，且最終都能沿位于D2盒邊緣的C口射出。該回旋加速器可將原來靜止的α粒子（氦的原子核）加速到最大速率v，使它獲得的最大動能為Ek。若帶電粒子在A點(diǎn)的初速度、所受重力、通過狹縫的時間及C口的口徑大小均可忽略不計(jì)，且不考慮相對論效應(yīng)，則用該回旋加速器( )

A．能使原來靜止的質(zhì)子獲得的最大速率為v

B．能使原來靜止的質(zhì)子獲得的動能為Ek

C．加速質(zhì)子的交流電場頻率與加速α粒子的交流電場頻率之比為1：1

D．加速質(zhì)子的總次數(shù)與加速α粒子總次數(shù)之比為2：1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年北京海淀高三上期期末練習(xí)物理卷（解析版） 題型：選擇題

在如圖所示電路中，電壓表、電流表均為理想電表，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器R1的滑片P向右端滑動的過程中( )

A．電壓表的示數(shù)減小 B．電壓表的示數(shù)增大

C．電流表的示數(shù)減小 D．電流表的示數(shù)增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東省高一上學(xué)期寒假作業(yè)物理卷（解析版）（一） 題型：選擇題

歷史上首先正確認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系，推翻“力是維持物體運(yùn)動的原因”的物理學(xué)家是（）

A．阿基米德 B．牛頓 C．伽利略 D．亞里士多德

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2014-2015學(xué)年山東省高一上學(xué)期寒假作業(yè)物理卷（解析版）（三） 題型：實(shí)驗(yàn)題

在用電火花計(jì)時器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示的是一次記錄小車運(yùn)動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出.

（1）根據(jù)_______________________________可以判定小車做勻加速運(yùn)動.

（2）根據(jù)運(yùn)動學(xué)有關(guān)公式可求得 =1.38m／s，=___________m／s，=3.90m／s.

（3）利用求得的數(shù)值作出小車的v-t圖線（以打A點(diǎn)時開始記時）。利用紙帶上的數(shù)據(jù)或者v-t圖線求出小車運(yùn)動的加速度＝_______m/s2.

（4）將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是0.12m／s，此速度的物理意義是:___________________.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案