如圖10-1-22所示，一個被x軸與曲線方程所圍的空間中存在著勻強磁場.磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B＝0.2 T.正方形金屬線框的邊長是L＝0.2 m，電阻是R＝0.1 Ω，它的一邊與x軸重合，在拉力F的作用下，以v＝10 m/s 的速度水平向右勻速運動.試求：

圖10-1-22
（1）拉力F的最大功率是多少？
（2）拉力F要做多少功才能把線框拉過磁場區(qū)？
（3）有位同學(xué)在老師的幫助下算出了曲線與x軸所圍的面積為.請你再幫他算出線框右邊框通過磁場區(qū)域的過程中通過線框某一截面的電荷量.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（1）1.6 W�。�2）4.8×10-2 J　
（3）7.6×10-2 C
（1）當(dāng)線框的一條豎直邊運動到x＝0.15 m處時，線圈的感應(yīng)電動勢最大.
Em=BLv="0.2×0.2×10" V="0.4" V
根據(jù)歐姆定律可得最大電流為
所以拉力F的最大值為Fm=ImLB="0.16" N
拉力F最大功率為Pm=Fmv="0.16×10" W="1.6" W.
（2）把線框拉過磁場區(qū)域時，因為有效切割長度是按正弦規(guī)律變化的，所以，線框中的電流也是按正弦規(guī)律變化的（有一段時間線框中沒有電流）.
電動勢的有效值是

通電時間為
拉力做功
（3）通過線框截面的電荷量而所以
當(dāng)磁場全部進入線框內(nèi)部時，通過線框截面的電荷量最多，
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，50匝矩形線圈ABCD處于磁感應(yīng)強度大小T的水平勻強磁場中，線圈面積S=0.5m2，電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω="200" rad/s勻速轉(zhuǎn)動，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過金屬滑環(huán)E、F與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈線接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，求:

(1).線圈中產(chǎn)生交變電壓的有效值為多少?
(2).變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為多少?
(3).與變壓器串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)為多少?維持線圈勻速轉(zhuǎn)動輸入的最小機械功率為多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示為交流發(fā)電機示意圖，匝數(shù)為n=100匝的矩形線圈，邊長分別為0.1m和0.2m，內(nèi)阻為 5Ω，在磁感應(yīng)強度B="0.5" T的勻強磁場中繞OO′軸以r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動開始時線圈平面與磁場方向平行,線圈通過電刷和外部 20Ω的電阻R相接、求

（1）寫出線圈內(nèi)產(chǎn)生的交變電動勢瞬時值的表達式
（2）電阻R上所消耗的電功率是多少
（3）如果保持轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動，外力每分鐘需要對轉(zhuǎn)子所做的功；
（4）從計時開始，線圈轉(zhuǎn)過的過程中，通過外電阻R的電荷量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器,它們一般具有加熱和保溫功能,其工作原理大致相同.圖17-2-6①為某種電熱式電器的簡化電路圖,主要元件有電阻絲R1、R2和自動開關(guān)S.

圖17-2-6
(1)當(dāng)自動開關(guān)S閉合和斷開時,用電器分別處于什么狀態(tài)?
(2)用電器由照明電路供電(U="220" V),設(shè)加熱時用電器的電功率為400 W,保溫時用電器的電功率為40 W,則R1和R2分別為多大?
(3)若將圖①中的自動開關(guān)S換成理想的晶體二極管D,如圖17-2-6②所示,其他條件不變,求該用電器工作1小時消耗的電能.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖17-2-7所示，閉合矩形線圈abcd在勻強磁場中繞OO′勻速轉(zhuǎn)動，在圖示位置時，線圈受到的磁力矩為M1，若從圖示的位置轉(zhuǎn)過θ角（θ＜90°）時，線圈受到的磁力矩為M2，則M1∶M2（　　）

圖17-2-7
A．1∶cos2θB．1∶Sin2θ　　　?C．1∶cosθD．1∶Sinθ

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

頻率為50 Hz的交變電流，電壓為u="100sin(ωt)" V，把它加在激發(fā)電壓、熄滅電壓均為50 V的霓虹燈的兩端，求在半個周期內(nèi)霓虹燈發(fā)光的時間.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一臺發(fā)電機產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢的最大值為311 V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度是100π rad/S.?
（1）寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式.
（2）若該發(fā)電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路中的總電阻為100Ω，試寫出通過負載的電流的瞬時表達式.在時電流的瞬時值為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖所示是中學(xué)實驗室中的手搖發(fā)電機，與搖把相連的大輪的直徑為20cm，與轉(zhuǎn)子相連的小輪直徑為2cm。已知永磁鐵之間產(chǎn)生的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=
，轉(zhuǎn)子上線圈共200匝，總電阻為8，每匝線圈的面積為30cm2�，F(xiàn)使搖把以每秒2轉(zhuǎn)搖動，則

1）寫出該發(fā)電機輸出的電動勢的表達式（以中心面開始計時）。
（2）若該發(fā)電機外接一個“4.8V、0.3A”小燈泡，則其實際功率為多少?
（3）若該發(fā)電機外接二個發(fā)光顏色不同的發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的正向電阻為16，發(fā)光電壓為，則每個發(fā)光二極管每次發(fā)光的時間是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

交流發(fā)電機在工作時的電動勢為，若將其電樞的轉(zhuǎn)速提高1倍，其他條件不變，則其電動勢變?yōu)椋海?nbsp;  ）
A．B．2C．2D．

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