8.如圖所示,匝數(shù)n為100,邊長L=0.2m的正方形線圈,在磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中,從中性面開始以ω=10πrad/s的角速度繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動.若線圈自身電阻r=2Ω,負載電阻R=6Ω,設(shè)π2=10,求:
(1)線圈從開始轉(zhuǎn)動0.05s時電路中的電流強度
(2)線圈從開始轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電量;
(3)開始轉(zhuǎn)動0.5s內(nèi)在電阻R上產(chǎn)生的熱量為多少焦耳.

分析 (1)從中性面開始感應(yīng)電動勢瞬時值表達式為e=nBSωsinωt,由歐姆定律電流的瞬時表達式,再得到瞬時值.
(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式求解通過R的電量.
(3)由E=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Em,求出電動勢有效值,從而得到電流的有效值,再由焦耳定律求R產(chǎn)生的熱量.

解答 解:(1)從中性面開始感應(yīng)電動勢瞬時表達式為:e=nBSωsinωt,
得:e=80πsin10πt (V)
t=0.05s時,電動勢瞬時值為:e=80π V     
由閉合電路歐姆定律得:i=$\frac{e}{R+r}$=10π A.
(2)從中性面開始計時,線圈轉(zhuǎn)過60°,則穿過線框磁通量的變化量為:
△Φ=B△S=BS(1-cos60°)=0.5BS
通過R的電量為:q=$\overline{I}$△t=$\frac{n△Φ}{△tR}$△t=$\frac{n△Φ}{R}$=0.5C
(3)電動勢有效值為:E=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Em=40$\sqrt{2}$π V
電流有效值為:I=$\frac{E}{R+r}$=5$\sqrt{2}$π A
所以R產(chǎn)生的熱量為:Q=I2Rt=1500 J
答:(1)線圈從開始轉(zhuǎn)動0.05s時電路中的電流強度是10π A.
(2)線圈從開始轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電量是0.5C;
(3)開始轉(zhuǎn)動0.5s內(nèi)在電阻R上產(chǎn)生的熱量為1500J.

點評 本題關(guān)鍵記住最大值公式Em=nBsω和瞬時值公式e=Emsinωt,然后結(jié)合閉合電路歐姆定律與焦耳定律列式求解.要注意求電量時要用電流的平均值,而求熱量時要用電流的有效值.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.甲乙兩同學(xué)欲測量某枯井的深度,甲同學(xué)在井口處由靜止釋放一小石塊,經(jīng)時間1.85s后聽到小石塊的落底之聲,乙同學(xué)用超聲波測速儀在井口處向下發(fā)射超聲波P1,再接收經(jīng)井底反射后的超聲波n1,緊接著發(fā)射和接受的超聲波為P2,n2,如圖所示,已知測速儀每隔1s發(fā)出一次信號.(不計空氣阻力,重力加速度為g=10m/s2).

(1)若忽略聲音的傳播時間,甲同學(xué)測得枯井的深度大約是多少?(保留一位小數(shù))
(2)若考慮石塊落底的聲音在枯井中的傳播時間,請你根據(jù)甲乙兩同學(xué)的測量數(shù)據(jù)計算聲音在空氣中的傳播速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.在《利用電火花打點計時器測定小車作勻變速運動的加速度》的實驗中,下述器材中不需要的是ADH(用代號表示)
A.低壓交流電源   B.220V交流電源  C.刻度尺   D.秒表   E.小車   F.帶滑輪長木板
G.紙帶   H.天平   I.電火花計時器.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖所示,質(zhì)量為M=8kg的木塊與輕繩相連,輕繩通過滑輪懸掛一質(zhì)量為m=2kg的木塊B,輕繩與水平方向的夾角θ=53°,初始時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2,地面與木塊的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,(設(shè)繩子足夠長,始終未有碰撞)求:
(1)初始靜止時地面對M的摩擦力?
(2)要使系統(tǒng)能一直靜止,m最大不能超過多少?
(3)若用一水平向左的力F拉M,若要使M滑動而細繩與水平方向的夾角又不小于30°,求拉力F的取值范圍?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.關(guān)于彈性勢能,下列說法中正確的是( 。
A.任何發(fā)生彈性形變的物體,都具有彈性勢能
B.任何具有彈性勢能的物體,一定發(fā)生了彈性形變
C.拉伸或壓縮彈簧時,彈簧彈力方向不一樣,所以彈性勢能的方向不一樣
D.彈簧的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.某人造地球衛(wèi)星因受到高空稀薄空氣的阻力作用,繞地球運轉(zhuǎn)的軌道會慢慢改變,每次測量中衛(wèi)星的運動可以近似看作圓周運動,某次測量衛(wèi)星的軌道半徑為r1,后來變?yōu)閞2.以EK1、EK2表示衛(wèi)星在這兩個軌道上的動能,T1、T2表示衛(wèi)星在這兩個軌道上繞地球運動的周期,則( 。
A.EK1>EK2 T1>T2B.EK1<EK2 T1<T2C.EK1<EK2 T1>T2D.EK1>EK2 T1<T2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.在“練習(xí)使用打點計時器”的實驗中,下列操作正確的是( 。
A.打點前,小車應(yīng)靠近打點計時器,要先接通電源,待計時器開始打點再釋放小車
B.要舍去紙帶上密集點,然后選取計數(shù)點
C.打點頻率為50Hz,每隔四個點取一個計數(shù)點,則計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s
D.實驗中應(yīng)使小車速度盡量小些

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.電容的單位是法拉,簡稱法,符號F.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,小車A、小物塊B由繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連,小車A放在足夠長的光滑水平桌面上,B、C兩小物塊在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C放在水平地面上.現(xiàn)用手控制住A,并使細線剛剛拉直但無拉力作用,并保證滑輪左側(cè)象限豎直,右側(cè)細線與桌面平行.已知A、B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,彈簧的彈性勢能與題型形變量的二次方成正比,細線與滑輪之間的摩擦不計.開始時,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),對A施加一個恒定的水平拉力F后,A向右運動至速度最大時,C恰好離開地面,則( 。
A.彈簧的彈性勢能增大
B.小車向右運動至速度最大時,A、B、C加速度均為零
C.拉力F的大小為2mg
D.拉力F做的功為$\frac{2{m}^{2}{g}^{2}}{k}$

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同步練習(xí)冊答案