下圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n＝100匝、電阻r＝10 Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90 Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化．求：

(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；
(2)電路中交流電壓表的示數(shù)．

（1）200 V（2）127V

解析試題分析：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值
Em＝nBSω　  
而Φm＝BS
ω＝
由Φ－t圖線可知：Φm＝2.0×10－2 Wb，T＝6.28×10－2 s
所以Em＝＝200 V
（2）電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝Em＝100V
由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為I＝＝A　
交流電壓表的示數(shù)為U＝IR＝90V≈127 V
考點(diǎn)：此題考查交流電的最大值有效值及磁通量Φ隨時(shí)間t變化圖像問題。

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：計(jì)算題

如圖甲所示，在水平面上固定有長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m．寬為d=1m的金屬“U”形導(dǎo)軌，在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時(shí)刻，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=lm/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為λ=0.1/m，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響(取g="10" m/s2)。

(1)通過計(jì)算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況；
(2)計(jì)算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；
(3)計(jì)算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37º，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面斜向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng).金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源.現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2，已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，求：

（1）通過導(dǎo)體棒的電流；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大��；
（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力．

(1)通過ab邊的電流Iab是多大？
(2)導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動(dòng)速度v是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌 PN與QM相距1 m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻R1和R2，且R1＝6 Ω，R2＝3Ω，ab導(dǎo)體棒的電阻為2 Ω．垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T．現(xiàn)使ab以恒定速度v＝3m/s勻速向右移動(dòng)，求：

(1)金屬棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E
(2)R1與R2消耗的電功率分別為多少？
(3)拉ab棒的水平向右的外力F為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d＝0.5 m，a、b間接一個(gè)電阻為R＝1.5 Ω.在導(dǎo)軌上c、d兩點(diǎn)處放一根質(zhì)量m＝0.05 kg的金屬棒，bc長(zhǎng)L＝1 m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5.金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電阻r＝0.5 Ω， 金屬棒被兩個(gè)垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會(huì)下滑，如圖甲所示．在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個(gè)垂直導(dǎo)軌斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示．重力加速度g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：

(1)0～1.0 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小；
(2)t＝0時(shí)刻，金屬棒所受的安培力大��；
(3)在磁場(chǎng)變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離開木樁而上升，則圖乙中t0的最大值；
(4)通過計(jì)算在圖中畫出0～t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時(shí)間的變化圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根電阻不計(jì)、相距L且足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌與水平面成 θ 角，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，導(dǎo)軌下端連接阻值為R的電阻。現(xiàn)讓一質(zhì)量為m，電阻也為R、與導(dǎo)軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑，ab下滑距離s后開始勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。求：

（1）ab棒勻速下滑時(shí)速度v的大小；
（2）ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中，ab棒上產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如右圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上，導(dǎo)軌上端連接一個(gè)定值電阻．導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并良好接觸．斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi)，存在著垂直穿過斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)對(duì)a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的b棒恰好靜止．當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的上邊界PQ處時(shí)，撤去拉力， a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng)，此時(shí)b棒已滑離導(dǎo)軌．當(dāng)a棒再次滑回到磁場(chǎng)上邊界PQ處時(shí)，又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)．已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，b棒的質(zhì)量為m，重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．求：

(1)a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過程中，a棒中的電流強(qiáng)度Ia與定值電阻R中的電流強(qiáng)度IR之比；
(2)a棒質(zhì)量ma；
(3)a棒在磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力F.

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一臺(tái)理想變壓器，開始時(shí)開關(guān)S接1，此時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比是11∶1，原線圈接入電壓為220 V的正弦交流電．一只理想二極管和一個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在副線圈上，如圖所示．則下列判斷正確的是 (　　)

A．原、副線圈中的功率之比為11∶1
B．若只將S從1撥到2，電流表示數(shù)增大
C．若開關(guān)S接1，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10 Ω時(shí)，則1 min內(nèi)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為1200 J
D．若只將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，則兩電表示數(shù)均減小

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