如圖22所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20 T，OCA導(dǎo)軌與OA直導(dǎo)軌分別在O點(diǎn)和A點(diǎn)接一電阻，R1=30 Ω和R2=60 Ω的定值電阻，導(dǎo)軌OCA的曲線方程為：y=1.0 sin x m，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，摩擦不計(jì).金屬棒ab長(zhǎng)1.5 m，以速度v= 5.0 m/s沿導(dǎo)軌水平向右運(yùn)動(dòng)（b點(diǎn)始終在Ox軸上）.電路中除R1和R2外，其余電阻不計(jì).求：

圖22

(1)金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)R1的最大功率;

(2)金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)從x=0到x=5 m的過程中，外力必須做多少功？

思路解析：(1)ab棒與導(dǎo)軌組成的閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=Blmv=1.0 V，所以，R1上的最大功率為：Pm1= W.

(2)回路中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=Blv=Byv，其中y=1.0sin x，x=vt，所以e=1.0sin t V，可見回路中電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，所以其有效值E= V.又回路總電阻R==20 Ω，所以外力做的功為W外=W=t=1.5×10-2 J.

答案：(1) W  (2)1.5×10-2 J

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）有一臺(tái)單相交流發(fā)電機(jī)（不計(jì)內(nèi)阻）內(nèi)部如圖15所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度B=0.25T，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，繞轉(zhuǎn)軸OO′垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每匝線圈長(zhǎng)為L=25cm，寬為d=20cm，線圈每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)1500轉(zhuǎn)。用這臺(tái)發(fā)電機(jī)供給一個(gè)學(xué)校照明用電，降壓變壓器匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R=4Ω，全校共22個(gè)班，每班有“220V，40W”燈6盞. 若要保證全部電燈正常發(fā)光。求：

（1）從線圈平面經(jīng)過圖示位置時(shí)開始記時(shí)，寫出交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（2）升壓變壓器的匝數(shù)比為多少；

圖15
 
 


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（1）從線圈平面經(jīng)過圖示位置時(shí)開始記時(shí)，寫出交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（2）升壓變壓器的匝數(shù)比為多少；

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（1）從線圈平面經(jīng)過圖示位置時(shí)開始記時(shí)，寫出交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（2）升壓變壓器的匝數(shù)比為多少；

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年湖北省黃岡中學(xué)高二上學(xué)期期末考試物理試卷 題型：計(jì)算題

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（1）從線圈平面經(jīng)過圖示位置時(shí)開始記時(shí)，寫出交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)值表達(dá)式；
（2）升壓變壓器的匝數(shù)比為多少；

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科目：高中物理 來源：2012屆湖北省高二3月月考物理卷 題型：計(jì)算題

有一臺(tái)單相交流發(fā)電機(jī)（不計(jì)內(nèi)阻）內(nèi)部如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度B=0.25T，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，繞轉(zhuǎn)軸OO′垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每匝線圈長(zhǎng)為L(zhǎng)=25cm，寬為d=20cm，線圈每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)1500轉(zhuǎn)。用這臺(tái)發(fā)電機(jī)供給一個(gè)學(xué)校照明用電，降壓變壓器匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R=4Ω，全校共22個(gè)班，每班有“220V，40W”燈6盞. 若要保證全部電燈正常發(fā)光。求：

 
 
（1）從線圈平面經(jīng)過圖示位置時(shí)開始記時(shí)，寫出交流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（2）升壓變壓器的匝數(shù)比為多少；

 

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