【題目】如圖甲所示,邊長為L的正方形金屬線框位于豎直平面內(nèi),線框的匝數(shù)為n,總電阻為r,可繞其豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng).線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和定值電阻R相連.線框所在空間有方向水平向右的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示,其中、和均為已知.在0~的時(shí)間內(nèi),線框保持靜止,且線框平面和磁場垂直;時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開始繞其豎直中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng).
(1)求0~時(shí)間內(nèi)電阻R兩端的電壓大小.
(2)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后,在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,求電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量.
(3)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后,從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,求通過電阻R的電荷量.
甲乙
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)0-t1時(shí)間內(nèi),線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢
根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,通過電阻R的電流
所以電阻R兩端的電壓.
(2)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值
感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值
通過電阻R的電流的有效值
線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需的時(shí)間
此過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量
.
(3)線框從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,
平均感應(yīng)電動(dòng)勢
平均感應(yīng)電流
通過電阻R的電荷量.
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【題目】遠(yuǎn)距離輸電原理圖如圖所示,升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器,當(dāng)k由2改接為1時(shí),下列說法不正確的是( )
A.電壓表讀數(shù)增大B.電流表讀數(shù)減小
C.燈泡的實(shí)際功率在減小D.輸電線上損失的功率減小
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【題目】在如圖甲所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)的過程中,四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化。圖乙中三條圖線分別表示了三個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,以下說法錯(cuò)誤的是( )
A.圖線a表示的是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況
B.圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況
C.此過程中電壓表V1示數(shù)的變化量ΔU1和電流表示數(shù)變化量ΔI的比值變大
D.此過程中電壓表V2示數(shù)的變化量ΔU2和電流表示數(shù)變化量ΔI的比值不變
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【題目】如圖所示,一自耦變壓器接在交流電源上,Vl、V2為理想電壓表。下列說法正確的是
A. 若P不動(dòng),滑片F向下滑動(dòng)時(shí),V1示數(shù)不變,V2示數(shù)變小
B. 若P不動(dòng),滑片F向下滑動(dòng)時(shí),燈泡消耗的功率變大
C. 若F不動(dòng),滑片P向上滑動(dòng)時(shí),V1示數(shù)不變,V2示數(shù)變大
D. 若F不動(dòng),滑片P向上滑動(dòng)時(shí),燈泡消耗的功率變小
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【題目】如圖所示線圈匝數(shù)為n的小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈面積為S,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。矩形線圈電阻為r,矩形線圈通過兩刷環(huán)接電阻R,伏特表接在R兩端。當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),下列說法正確的是
A. 從線圈與磁場平行位置開始計(jì)時(shí)瞬時(shí)電動(dòng)勢為e=nBSωsinωt
B. 當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場垂直時(shí)電壓表示數(shù)為零
C. 線圈從與磁場平行位置轉(zhuǎn)過90°過程中通過電阻R的電荷量為
D. 線圈轉(zhuǎn)一周的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為
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【題目】如圖所示,空間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場和水平向左、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場。有一質(zhì)量為m,電荷量大小為q的微粒垂直于磁場且以與水平方向成45°角的速度v做直線運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。則下列說法正確的是
A. 微粒可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B. 微?赡苤皇軆蓚(gè)力作用
C. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= D. 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=
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【題目】圖中的A是一邊長為L的正方形導(dǎo)線框,其電阻為R.現(xiàn)維持線框以恒定的速度v沿x軸運(yùn)動(dòng),并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場區(qū)域B.如果以x軸的正方向作為力的正方向,線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn),則磁場對線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線應(yīng)為哪個(gè)圖( )
A.B.C.D.
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【題目】如圖所示,在傾角為θ=的斜面上,固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R.電源電動(dòng)勢E=12V,內(nèi)阻r=1Ω,一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)).金屬導(dǎo)軌是光滑的,取g=10m/s2,要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止,求:
(1)金屬棒所受到的安培力的大小;
(2)通過金屬棒的電流的大;
(3)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值.
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【題目】測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,請回答下列問題:
(1)現(xiàn)備有以下器材:
A.干電池1個(gè) B.滑動(dòng)變阻器(0~50 Ω)
C.電壓表(0~3 V) D.電壓表(0~15 V)
E.電流表(0~0.6 A) F.電流表(0~3 A)
其中電壓表應(yīng)選____,電流表應(yīng)選____.(填字母代號)
(2)如圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的UI圖象,由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢E=____V,內(nèi)電阻r=____Ω.
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