8.如圖所示,電阻不計的閉合導(dǎo)線框abcd處于磁感強(qiáng)度B=$\frac{\sqrt{2}}{10}$T的勻強(qiáng)磁場中,線框匝數(shù)為50匝,面積S為0.5m2,線框繞垂直于磁場方向的軸以角速度ω=200rad/s勻速運(yùn)動,并與理想變壓器相連,變壓器副線圈接入一只額定電壓為250V的燈泡,燈泡恰正常發(fā)光.求:
(1)線框轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比;
(3)已知交流電流表示數(shù)為0.1A,則線框從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中外力對線框做的功.

分析 (1)根據(jù)Em=NBSω求出線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢最大值
(2)根據(jù)E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$求出有效值,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比求解變壓比;
(3)根據(jù)功能關(guān)系,外力對線框做的功等于回路中產(chǎn)生的電能.

解答 解:(1)線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢最大值:
Em=NBSω=50×$\frac{\sqrt{2}}{10}$×0.5×200=500$\sqrt{2}$V;
電壓的有效值為:
E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=$\frac{500\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=500V$
(2)額定電壓為250V的燈泡,燈泡恰正常發(fā)光,故:
$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$
解得:
$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}=\frac{500}{250}=2$
(3)已知交流電流表示數(shù)為0.1A,則線框從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中外力對線框做的功:
W=EI$•\frac{T}{4}$=500×0.1×$\frac{\frac{π}{2}}{200}$J≈0.39J
答:(1)線框轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值為500$\sqrt{2}$V;
(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1;
(3)已知交流電流表示數(shù)為0.1A,則線框從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中外力對線框做的功約為0.39J.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握交流電電動勢峰值的表達(dá)式,以及知道峰值與有效值的關(guān)系,知道原副線圈電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,有一勻強(qiáng)磁場分布在一個半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),并以變化率$\frac{△B}{△t}$均勻變化.長度為L的圓弧金屬棒按圖中形式放置,圓弧圓心與圓形磁場的中心重合.下面給出了此圓弧金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的表達(dá)式,其中只有一個是合理的.
你可能不會求解此圓弧金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,但是你可以通過一定的物理分析,對下列表達(dá)式的合理性做出判斷.根據(jù)你的判斷,此圓弧金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的合理表達(dá)式應(yīng)為( 。
A.E=$\frac{△B}{△t}\frac{LR}{2}$B.E=$\frac{△B}{△t}$LRC.E=$\frac{△B}{△t}$LD.E=0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,則( 。
A.電壓表讀數(shù)減小B.電流表讀數(shù)減小
C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動D.R3上消耗的功率逐漸減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.實驗室有一只電流表G,其內(nèi)阻為rg=180Ω,偏滿電流約為600μA,表盤刻度清晰均勻,刻度總格數(shù)為N.現(xiàn)提供以下可供選用的器材,要求盡可能精確地測出電流表G的滿偏電流.
A.電源E:電動勢約3V、內(nèi)阻約1.5Ω
B.電壓表V:量程0~3V、內(nèi)阻.Rv=4.0kΩ
C.電流表A:量程0~0.6A、內(nèi)阻RA=0.1Ω
D.滑動變阻器R:最大阻值200Ω
E.開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)測量需要,除了選用A、D、E所代表的實驗器材外,還應(yīng)選擇B(選填B或C)所代表的實驗器材.請以筆代線將右圖中所選用的實驗器材連接成符合測量要求的電路圖.
(2)測量過程中,測出多組數(shù)據(jù),其中一組數(shù)據(jù)中電流表G的指針偏轉(zhuǎn)了n格,另一只電表的示數(shù)為x,則結(jié)合題中其他已知物理量,計算電流表G滿偏電流的表達(dá)式為Ig=$\frac{N}{n}•\frac{U}{{R}_{v}}$.
(3)如果實驗測得電流表G的滿偏電流為600μA,則要將它改裝成量程為0~0.06A的電流表,需要將它與一只阻值為1.8Ω(保留兩位有效數(shù)字)的定值電阻并聯(lián).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.在水平面上建立如圖所示的xOy直角坐標(biāo)系,一長為L=lm的細(xì)玻璃管沿y軸放置,管底有一帶正電小球.在第一象限中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=IT的勻強(qiáng)磁場,方向豎直向下.已知管沿x軸以v=lm/s的速度勻速運(yùn)動,帶電小球質(zhì)量為m=0.2kg,帶電荷量為g=0.1C.
求:(1)帶電小球從管底到離開管口時所用的時間;
(2)帶電小球從管底到離開管口的過程中,玻璃管對小球做的功:
(3)帶電小球從剛離開管口到離開磁場所用的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,虛線MO與水平線PQ相交于點(diǎn)O,二者夾角θ=30°,在MO左側(cè)存在電場強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,MO右側(cè)某個區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,O點(diǎn)處在磁場的邊界上,現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v(0≤v≤$\frac{E}{B}$)垂直于MO從O點(diǎn)射入磁場,所有粒子通過直線MO時,速度方向均平行于PQ向左,不計粒子的重力和粒子間的相互作用力,求:
(1)速度最大的粒子自O(shè)點(diǎn)射入磁場至返回水平線POQ所用的時間;
(2)磁場區(qū)域的最小面積;
(3)求出粒子射到PQ上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離O的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.我國神舟九號飛船于2012年6月16日18時37分24秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功.2012年6月18日約11時左右轉(zhuǎn)入自主控制飛行,14時左右與天宮一號實施自動交會對接,這是中國實施的首次載人空間交會對接.我們通過電視轉(zhuǎn)播畫面看到航天員劉旺、劉洋和景海鵬在出艙時好像“飄浮”在空中.
(1)某同學(xué)對航天員“飄浮”起來的原因進(jìn)行了分析,他認(rèn)為:航天員隨艙做圓周運(yùn)動,萬有引力充當(dāng)向心力,處于完全失重狀態(tài),故航天員“飄浮”起來.該同學(xué)的分析是否正確?航天員能否利用天平在太空艙內(nèi)測量物體的質(zhì)量?
(2)已知地球的半徑R,地面的重力加速度g,飛船距地面高h(yuǎn),航天員在艙外活動的時間為t,求這段時間內(nèi)飛船走過的路程S.
(3)設(shè)想航天員到達(dá)一未知星球表面將一小物體從行星表面豎直向上拋出(除引力外不受其它力).t=0時拋出,得到如圖所示的s-t圖象,求該行星表面的重力加速度及物體落到行星表面時的速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,質(zhì)量為5kg的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為0.輕繩OB水平且B端與放在水平面的質(zhì)量為10kg的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角為37°,物體乙與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3,物體A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài),取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)繩OA的拉力多少?
(2)物體乙受到的摩擦力多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,電源電動勢E=10V,內(nèi)阻r=1Ω,閉合電鍵S后,標(biāo)有“8V,12W”的燈泡恰能正常發(fā)光,電動機(jī)M繞組的電阻R0=4Ω,求:
(1)電源的輸出功率P0;
(2)10s內(nèi)電動機(jī)產(chǎn)生的熱量Q;
(3)電動機(jī)的機(jī)械功率.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案