【題目】如圖所示,N=50匝的矩形線圈 abcd,邊長ab=20cm,ad=25cm,放在磁感強(qiáng)度B=0.4T 的勻強(qiáng)磁場中,外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO'軸以 n=3000r/min 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈電阻r=1Ω,外電路電阻R=9Ω,t=0 時(shí),線圈平面與磁感線平行,ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里.

(1)在圖中標(biāo)出 t=0 時(shí)感應(yīng)電流的方向.
(2)寫出線圈感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式.
(3)線圈轉(zhuǎn)一圈外力做功多大?
(4)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中流過電阻R 的電量是多大?

【答案】
(1)解:根據(jù)右手定則得出感應(yīng)電流的方向是adcb,如圖:


(2)解:n=3000r/min 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),所以線圈的角速度ω=100π rad/s

感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為:Em=nBSω=314V

所以感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=nBωScosωt=314cos100πt(V)

答:線圈感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式e=314cos100πt(V).


(3)解:電動(dòng)勢有效值為E=

電流I=

線圈轉(zhuǎn)一圈外力做功等于電功的大小,即W=I2(R+r)T=98.6J

答:線圈轉(zhuǎn)一圈外力做功98.6J


(4)解:線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,△Φ=BSsin90°

通過R的電量為 Q= =0.1C

答:從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中流過電阻R 的電量是0.1C


【解析】(1)根據(jù)右手定則得出感應(yīng)電流的方向(2)根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式e=nBωScosωt即可求解;(3)先求電動(dòng)勢有效值,根據(jù)閉合電路歐姆定律求得電流,1min內(nèi)R上消耗的電能為W=I2Rt;外力對線圈做功的功率等于總電阻產(chǎn)生熱量的功率;(4)線圈由如圖位置轉(zhuǎn)過300的過程中,△φ=BSsin30°,通過R的電量為 Q=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,電阻不計(jì)的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌的下端PQ間接有R=8 Ω電阻.相距x=6mMNPQ間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示.將導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒ab接入電路部分阻值為r=2 Ω,使導(dǎo)體棒從t=0時(shí)由靜止釋放,t=1 s時(shí)導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到MN,開始勻速下滑.g10m/s2.求:

101s內(nèi)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢;

2)導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量;

302s時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒所產(chǎn)生的熱量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從一座塔頂自由落下一石子,忽略空氣阻力,如果已知重力加速度大小,再知下列哪項(xiàng)條件即可求出塔頂高度

A最后內(nèi)下落的時(shí)間t

B末和第末速度

C最初內(nèi)下落高度

D最后內(nèi)下落高度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用電火花計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng),他把重錘固定在紙帶下端,讓紙帶穿過電火花計(jì)時(shí)器,然后把紙帶的上端用鐵夾子固定在鐵架臺上.先調(diào)整電火花計(jì)時(shí)器的放電頻率為50Hz,再接通電源使它工作起來,然后釋放紙帶,重錘帶動(dòng)紙帶自由下落,紙帶上被電火花打出一系列點(diǎn)跡,如圖所示.其中0,1,2,3,4是連續(xù)打出的幾個(gè)點(diǎn),每兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s,相鄰兩點(diǎn)間的距離x1=6.04cm,x2=6.42cm,x3=6.80cm,x4=7.18cm.

(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種能夠按照相同的時(shí)間間隔,在紙帶上連續(xù)打點(diǎn)的儀器,它使用_______(填交流直流)電源,當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí),它每隔__________s打一個(gè)點(diǎn)。電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電壓為________V。

(2)根據(jù)這條紙帶的數(shù)據(jù)可求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g的數(shù)值是______m/s2(保留兩位小數(shù))

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,軌道兩端在同一高度上,軌道是光滑的.兩個(gè)相同的帶正電小球同球從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放,M、N為軌道的最低點(diǎn),則( )

A.兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM=vN
B.兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力FM>FN
C.小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間
D.在磁場中小球能到達(dá)軌道的另一端,在電場中小球不能到達(dá)軌道的另一端

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛車由甲地出發(fā),沿平直公路開到乙地剛好停止,其速度圖象如圖所示,那么0—tt—3t兩段時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是( )

(1)加速度大小之比為2: 1

(2)位移大小之比為1: 2

(3)平均速度大小之比為1: 2

A. (1)(2) B. (1)(3)

C. (2)(3) D. (1)(2)(3)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩長方體木塊放在水平面上,它們的高度相等,長木板C放在它們上面.用水平力F拉木塊A,使A、B、C一起沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng),則( )

A. AC的摩擦力向右

B. CA的摩擦力向右

C. BC的摩擦力向右

D. CB的摩擦力向右

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由地球靜止軌道衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成。地球靜止軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星都在圓軌道上運(yùn)行,它們距地面的高度分別為h1h2,且h1h2。則下列說法中正確的是

A. 靜止軌道衛(wèi)星的周期比中軌道衛(wèi)星的周期大

B. 靜止軌道衛(wèi)星的線速度比中軌道衛(wèi)星的線速度大

C. 靜止軌道衛(wèi)星的角速度比中軌道衛(wèi)星的角速度大

D. 靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度比中軌道衛(wèi)星的向心加速度大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一固定光滑桿與水平方向夾角為,將一質(zhì)量為的小環(huán)套在桿上,通過輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為的小球,由靜止釋放后,小環(huán)與小球保持相對靜止且以相同的加速度一起下滑,此時(shí)繩子與豎直方向夾角為,則下列說法正確的是( )

A. 桿對小環(huán)的作用力大于

B. 不變,則越大,越小

C. ,與、無關(guān)

D. 若桿不光滑,可能大于

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案