（9分）如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖，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，線圈在磁感強度B=0.050T的勻強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。計算時π取3。

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

（2）求此發(fā)電機在上述工作狀態(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：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：實驗題

（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均勻的電阻絲ab替代滑動變阻器，設(shè)計了如圖甲所示的實驗，其中R0是阻值為2Ω的保護電阻，滑動片P與電阻絲始終接觸良好。實驗時閉合開關(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）此實驗用了圖象法處理數(shù)據(jù)優(yōu)點是直觀，但是不能減少或者消除 （填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。

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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．繞地球的運行周期相同

D．繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同

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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)星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為，不計衛(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運動到位置B的過程中萬有引力做正功

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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、繩和滑輪的質(zhì)量均不計，繩與滑輪間的摩擦力不計，物體的重力都是G，在圖(甲)、(乙)、(丙)三種情況下，彈簧測力計的讀數(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

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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)強度為B的勻強磁場中。A點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動。調(diào)節(jié)交流電源的頻率，使得每當(dāng)帶電粒子運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，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

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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

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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)識力和運動的關(guān)系，推翻“力是維持物體運動的原因”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

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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：實驗題

在用電火花計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，如圖所示的是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出.

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

（2）根據(jù)運動學(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圖線求出小車運動的加速度＝_______m/s2.

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

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