圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)。由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO'轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路. 圖2是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只考慮單匝線圈）

（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式；

（2）線圈平面處于與中性面成夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，如圖3所示，試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式；

（3）若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。（其他電阻均不計(jì)）


（1）矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，只有ab和cd切割磁感線，設(shè)ab和cd的轉(zhuǎn)動(dòng)速率為v，則

①

在t時(shí)刻，導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為

E1=BL1vy   ②

由圖可知vy=vsint    ③

則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

e1=2E1=BL1L2sint。    ④

（2）當(dāng)線圈由圖3位置開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，在t時(shí)刻整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

e2=BL1L2sin（t+0）。    ⑤

（3）由閉合電路歐姆定律可知

⑥

⑦

則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為

QR=I2RT    ⑧

其中    ⑨

于是。   ⑩


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3所示，一電子槍發(fā)射出的電子(初速度很小，可視為零)進(jìn)入加速電場(chǎng)加速后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，射出后偏轉(zhuǎn)位移為Y，要使偏轉(zhuǎn)位移增大，下列哪些措施是可行的(不考慮電子射出時(shí)碰到偏轉(zhuǎn)電極板的情況)(　　)

圖3

A．增大偏轉(zhuǎn)電壓U

B．增大加速電壓U0

C．增大偏轉(zhuǎn)極板間距離

D．將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r=0.4m，最低點(diǎn)處有一小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球以水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，v0應(yīng)當(dāng)滿足（g=10m/s2）（　�。�

　

A．

v0≥0

B．

v0≥4m/s

C．

v0≥2m/s

D．

v0≤2m/s

　

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的說法中正確的是

A. 用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息，這是光的衍射的應(yīng)用

B. 太陽(yáng)光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結(jié)果

C. 在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)的景物，可使景象更清晰   

D. 透過平行于日光燈的窄縫觀察正常發(fā)光的日光燈時(shí)能看到彩色條紋，這是光的色散現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在邊界PQ上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一對(duì)正、負(fù)電子同時(shí)從邊界上的O點(diǎn)沿與PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁場(chǎng)中，則關(guān)于正、負(fù)電子，下列說法不正確的是

A. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同

B. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同

C. 出邊界時(shí)兩者的速度相同

D. 出邊界點(diǎn)到O點(diǎn)處的距離相等

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列關(guān)于力的說法正確的是

A. 物體在平衡力作用下一定處于靜止?fàn)顟B(tài)

B. 在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力跟彈簧的長(zhǎng)度成正比

C．物體受到摩擦力作用時(shí)一定受到彈力作用，且這兩個(gè)力的方向一定相互垂直

D. 合力必大于分力

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科目：高中物理 來源： 題型：


人站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上， 當(dāng)體重計(jì)的示數(shù)增大時(shí)，可能的原因是


A．電梯勻速上升

C．電梯減速上升


B．電梯加速上升

D．電梯減速下降


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科目：高中物理 來源： 題型：


汽車以額定功率在足夠長(zhǎng)的平直公路上啟動(dòng)并行駛，阻力保持不變，則（　�。�

　

A．

汽車的加速度和速度都逐漸增加

　

B．

汽車速度增加時(shí)，汽車所受的牽引力逐漸減少

　

C．

汽車勻速行駛時(shí)，速度達(dá)到最大值

　

D．

汽車勻速行使時(shí)，所受的牽引力為零

　

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖6中裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b和導(dǎo)軌兩端e、f分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。下列說法正確的是(　　)

圖6

A．若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)

B．若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動(dòng)

C．若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動(dòng)

D．若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動(dòng)

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