【題目】圖為一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，線圈總電阻為r，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)；線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，（不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸及滑環(huán)與電刷的摩擦）

（1）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢最大值的表達(dá)式；

（2）求線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)電流表的示數(shù)；

（3）求線圈速度轉(zhuǎn)動(dòng)N周過程中發(fā)電機(jī)線圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】（1）見解析（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)線圈ab邊的邊長，bc邊的邊長。當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大。

設(shè)此時(shí)ab邊的線速度為v，則單匝線圈時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

n匝線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動(dòng)勢為

由于

有

（2）線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢有效值為

電路中電流的有效值

即電流表的示數(shù)為

（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)N周的時(shí)間

依據(jù)焦耳定律，發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生的焦耳熱

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5 V,2．5 W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：

A．直流電源（電動(dòng)勢約為5 V，內(nèi)阻可不計(jì)）

B．直流電流表（量程0～3 A，內(nèi)阻約為0．1 Ω）

C．直流電流表（量程0～600 mA，內(nèi)阻約為5 Ω）

D．直流電壓表（量程0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ）

E．直流電壓表（量程0～5 V，內(nèi)阻約為10 kΩ）

F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值10 Ω，允許通過的最大電流為2 A）

G．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1 kΩ，允許通過的最大電流為0．5 A）

實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)．

（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（均用序號(hào)字母表示）．

（2）請按要求將圖中所示的器材連成實(shí)驗(yàn)電路．

（3）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接到如圖所示的電路中，其中電源電動(dòng)勢E=6 V，內(nèi)阻r=1 Ω，定值電阻R=9 Ω，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為________W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場，電場線分布如圖所示，但是方向未知，一個(gè)質(zhì)量為m，電量為+q的小球在該電場中運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為，方向水平向右，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度大小為，若A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是

A．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢大小關(guān)系為

B．即使，電場力也不一定做正功

C．A、B兩點(diǎn)間的電勢差為

D．小球從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場力做功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一種用遙控裝置操縱、沿圓周飛行的模型飛機(jī)，用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力．下列說法中正確的是(　　)
A.站在中心的操縱者聽到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音 的音調(diào)忽高忽低地做周期性變化
B.站在中心的操縱者聽到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)是不變的
C.站在場邊的觀察者聽到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)忽高忽低地做周期性變化
D.站在場邊的觀察者聽到發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)發(fā)出的聲音的音調(diào)是不變的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)接完整。

（2）如果在閉合電建時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電建后，將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，電流計(jì)指針將 ；原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針將 （選填：“右偏”或“左偏”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為，甲從高H處自由落下的同時(shí)，乙從高2H處自由落下，若不計(jì)空氣阻力，下列說法中錯(cuò)誤的是

A. 在下落過程中，同一時(shí)刻二者速度相等 B. 甲落地時(shí)，乙距地面的高度為H

C. 甲落地時(shí)，乙的速度大小為 D. 甲、乙在空氣中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部．閉合開關(guān)S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ，如圖所示，則(　　)

A. 保持開關(guān)S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ減小

B. 保持開關(guān)S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變

C. 開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ增大

D. 開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢大小為E，內(nèi)阻大小為r，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)的過程中（ ）

A．燈泡L變亮

B．電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小

C．電源的總功率先變大后變小

D．處于電容器C兩板間某固定的正點(diǎn)電荷的電勢能變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩汽缸A、B粗細(xì)均勻、等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細(xì)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；兩汽缸除A頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱。兩汽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?dú)�，活塞a上方充有氧氣。當(dāng)大氣壓為p0，外界和汽缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時(shí)，活塞a離汽缸頂?shù)木嚯x是汽缸高度的，活塞b在汽缸的正中間。

（1）現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮?dú)�，�?dāng)活塞b恰好升至頂部時(shí)，求氮?dú)獾臏囟龋?/span>

（2）繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升。當(dāng)活塞a上升的距離是汽缸高度的時(shí)，求氧氣的壓強(qiáng)。

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