如圖2所示，正方形線圈abcd繞對(duì)稱軸OO′在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n＝120r/min，若已知ab=bc=20cm，匝數(shù)N＝20，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T．線圈電阻為1Ω，外電阻R＝9Ω，圖示位置線圈平面與磁場方向平行，求：
（1）從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、通過R的電荷量及R上產(chǎn)生的熱量．
（2）從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和此時(shí)交流電壓表的示數(shù)．


見試題分析


【試題分析】
（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T=s=0.5s，從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中，線圈中發(fā)生的磁通量的變化ΔΦ＝BS＝8×10-3Wb，歷時(shí)Δt＝＝0.125s，由法拉第電磁感應(yīng)定律得平均電動(dòng)勢(shì)為＝1.28V．
通過電阻R的平均電流為=0.128A，所以在這個(gè)過程中通過R的電荷量為．
線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Emax＝NBSω=NBS＝2V，回路中感應(yīng)電流的最大值為Imax＝=0.2A，在這個(gè)過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量的1/4，故所求的熱量為Q=I2R==4.5×10-2J．
（2）如果從轉(zhuǎn)到圖示位置開始計(jì)時(shí)，則回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為．而從圖示位置轉(zhuǎn)過60°所需時(shí)間為t＝=s，故此時(shí)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e＝2cosV＝1V．而交流電表反映的是電阻R兩端電壓的有效值，故其示數(shù)為=1.8V．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量1kg的單匝均勻正方形銅線框，在1位置以速度v0=2m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)t=0，此時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)0.8V，在t=3s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場．此過程中v-t圖象如圖2所示，那么恒力F的大小為
0.5
0.5
 N，線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為
1
1
 m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，正方形線框abcd的質(zhì)量為m、邊長為乙，線框從垂直紙面向里的水平有界勻強(qiáng)磁場的上方h高度處由靜止自由下落，下落過程中，線框始終在同一豎直平面內(nèi)，磁場高度為H，cd邊與磁場邊界都沿水平方向，g取l0m/s2．
（1）證明：線框進(jìn)入磁場的過程中，在任意時(shí)刻線框克服安培力做功的功率等于線框的電功率．
（2）若m=0.40kg，L=0.45m，h=0.80m，H=1.45m，且cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，求cd邊剛穿出磁場時(shí)線框的加速度大小a1．
（3）在第（2）問中，若線框剛進(jìn)入磁場時(shí)對(duì)其施加一豎直方向外力F，使其能以a2=10.0m/s2的加速度豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出線框abcd進(jìn)入磁場的過程中外力F隨時(shí)間t變化的圖象．
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，在磁感強(qiáng)度B=1.0T的有界勻強(qiáng)磁場中（MN為邊界），用外力將邊長為L=10cm的正方形金屬線框向右勻速拉出磁場，已知在線框拉出磁場的過程中，ab邊受到的磁場力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示，bc邊剛離開磁場的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)（即此時(shí)t=0）．
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求：
（1）將金屬框拉出的過程中產(chǎn)生的熱量Q；
（2）線框的電阻R．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

[1]在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩端帶有繩套，先用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套并互成角度地拉橡皮條，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某-位置Ο并記下該點(diǎn)的位置；再用一個(gè)彈簧秤將橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到同一位置Ο點(diǎn)．
（1）某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：
A．兩根細(xì)繩必須等長
B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行
D．在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)相等
E．在用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)必須將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)記下位置
其中正確的是
 
．（填入相應(yīng)的字母）
（2）某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如圖1所示的兩個(gè)已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長表示2N，兩力的合力用F表示，F(xiàn)1．F2與F的夾角分別為θ1和θ2，關(guān)于F1．F2與F．θ1和θ2關(guān)系正確的有：
 

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A． F1=4N   B． F=12N    C．θ1=45°   D．θ1＜θ2
[2]某同學(xué)想描繪一只標(biāo)稱為“2.5V，1.5W”的小燈泡的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：
A．電流表A1（量程3.0A，內(nèi)阻約0.2Ω）
B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
C．電壓表V1（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．電壓表V2（量程15.0V，內(nèi)阻約10kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為5Ω，最大允許電流為2A）
F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為500Ω，最大允許電流為0.5A）
G．電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻為0.25Ω）
H．電鍵、導(dǎo)線若干
（1）為了更好地完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇的器材為：電流表
 
，電壓表
 
，滑動(dòng)變阻器
 
；（選填器材前面的字母）
（2）請(qǐng)你在如圖2所示的方框中作出實(shí)驗(yàn)原理圖；
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8
電壓U/V 0 0.20 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40
電流I/A 0 0.11 0.21 0.33 0.40 0.45 0.48 0.52
（3）正確連接電路后，該同學(xué)測(cè)出如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你在圖3的坐標(biāo)紙上描出該燈泡的伏安特性曲線（如圖3所示）；
（4）該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)后，又將本實(shí)驗(yàn)所用器材按如圖4所示連接，閉合開關(guān)后將滑動(dòng)變阻器滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)小燈泡先變暗后變亮，則小燈泡最暗時(shí)的功率約為
 
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：

在光滑水平面上，邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd在水平拉力作用下，以恒定的速度v0從勻強(qiáng)磁場的左區(qū)B1完全拉進(jìn)右區(qū)B2。在該過程中，導(dǎo)線框abcd始終與磁場的邊界平行。B1 =B2，方向垂直線框向下，中間有寬度為L/2的無磁場區(qū)域，如圖2所示。規(guī)定線框中逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向。從ab邊剛好出磁場左區(qū)域B1開始計(jì)時(shí)，到cd邊剛好進(jìn)入磁場右區(qū)域B2為止，下面四個(gè)線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像中正確的是                (    )

B1
 

B2
 
 

 


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