如圖所示,長、寬分別為L1=0.05m、L2=0.04m的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi),其匝數(shù)為n=400,總電阻為r=1Ω,可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動.線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D焊接在一起,并通過電刷和一個R=9Ω的定值電阻相連.線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場,磁感應(yīng)強度B=0.25T.線框從圖示位置(線框平面和磁場垂直)開始在外力的驅(qū)動下繞其豎直中心軸以角速度ω=l00rad/s勻速轉(zhuǎn)動.求:
(1)電阻R消耗的電功率P;
(2)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量q.
(1)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值Em=nBSω=nBL1L2ω=400×0.25×0.05×0.04×100=20V
則R上消耗的電功率P=I2R=[
Em
2
(R+r)
]
2
R
=(
20
2
(1+9)
)
2
×9
=18W
(2)線框從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,
平均感應(yīng)電流
.
I
=n△t
△?
(R+r)
=n
BL1L2
△t(R+r)

流過電阻R的電荷量q=
.
I
t
=n
BL1L2
(R+r)
=
400×0.04×0.05×0.25
10
=0.02C
答:(1)電阻R消耗的電功率P為18W;(2)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過電阻R的電荷量q為0.02C.
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:問答題

如圖所示,勻強磁場B=0.1T,所用矩形線圈的匝數(shù)N=100,邊長ab=0.2m,bc=0.5m,以角速度ω=100πrad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動.當(dāng)線圈平面通過中性面時開始計時,試求:
(1)線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式.
(2)由t=0至t=
T
4
過程中的平均電動勢的大。
(3)該交變電流的電動勢有效值是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為0.02s,轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向,線圈總電阻為2Ω,匝數(shù)為100匝.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,t=
1
300
s時線圈中感應(yīng)電流為1A.那么( 。
A.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A
B.線圈運動一周產(chǎn)生的焦耳熱為0.16J
C.t=
1
300
s時穿過線圈磁通量的變化率為0.02Wb/s
D.線圈中的感應(yīng)電動勢瞬時值表達式e=4sin100πt(V)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示為一電流隨時間變化的i-t圖象.該電流的有效值為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示中的各電流中是交流電的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個小型電熱器若接在輸出電壓為12V的直流電源上,消耗電功率為P,若把它接在某個正弦交流電源上,七消耗的電功率為
P
2
,如果電熱器電阻不變,則此正弦交流電源輸出電壓的有效值為( 。
A.6
2
V
B.3
2
V
C.6VD.12V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,為交流發(fā)電機示意圖,匝數(shù)為n=100匝矩形線圈,邊長分別10cm和20cm,內(nèi)電阻r=5Ω,在磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中繞OO′以軸ω=50
2
rad/s角速度勻速轉(zhuǎn)動,線圈和外電阻為R=20Ω相連接,求:
(1)S斷開時,電壓表示數(shù);
(2)開關(guān)S合上時,電壓表和電流表示數(shù).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一只電飯煲和一臺洗衣機并連接在輸出電壓u=311sin314t(V)的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計),均正常工作.用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0A,通過洗衣機電動機的電流是0.50A,則下列說法中正確的是?( 。
A.電飯煲的電阻為44Ω,洗衣機電動機線圈的電阻為440Ω?
B.電飯煲消耗的電功率為1555W,洗衣機電動機消耗的電功率為155.5W?
C.1min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104J,洗衣機電動機消耗的電能為6.6×103J?
D.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計的交流電源上,電源的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示.下列說法正確的是(  )
A.電路中交變電流的頻率為0.25Hz
B.用交流電流表測得通過電阻的電流為
2
A
C.電阻消耗的電功率為2.5W
D.用交流電壓表測得電阻兩端的電壓是5V

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同步練習(xí)冊答案