分析 (1)根据B-t图象读出周期T,由公式Em=nBmSω,ω=$\frac{2π}{T}$求出线圈中产生感应电动势的最大值;
(2)根据欧姆定律求出电流的最大值Im,再由$I=\frac{{I}_{m}^{\;}}{\sqrt{2}}$求出电流的有效值I,再根据$P={I}_{\;}^{2}R$求灯泡消耗的功率
(3)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的公式求解0~$\frac{T}{4}$时间内,通过小灯泡的电荷量.
解答 解:(1)因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同,所以由图象可知,线圈中产生交变电流的周期为T=3.14×10-2 s.
由图乙知B=0.01sin200t
则$\frac{△B}{△t}$=2cos200t
线圈中感应电动势的最大值为
${E}_{m}^{\;}=n{B}_{m}^{\;}S\frac{2π}{T}=8.0V$
(2)根据欧姆定律,电路中电流的最大值为
${I}_{m}^{\;}=\frac{{E}_{m}^{\;}}{R+r}=0.80A$
通过小灯泡电流的有效值为 $I=\frac{{I}_{m}^{\;}}{\sqrt{2}}=0.40\sqrt{2}A$
灯泡消耗的电功率为 P=I2R=2.88 W
(3)在磁感应强度变化$\frac{1}{4}$周期内,线圈中感应电动势的平均值 $\overline{E}=nS\frac{△B}{△t}$
通过灯泡的平均电流 $\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R+r}=\frac{nS△B}{(R+r)△t}$
通过灯泡的电荷量 $Q=\overline{I}△t=\frac{nS△B}{R+r}=4.0×1{0}_{\;}^{-3}C$
答:(1)线圈中产生感应电动势的最大值8.0V
(2)小灯泡消耗的电功率2.88W
(3)在磁感应强度变化0~$\frac{1}{4}$T的时间内,通过小灯光的电荷量$4.0×1{0}_{\;}^{-3}C$
点评 求解交变电流的电功率时要用有效值.在电磁感应中通过导体截面的电量经验公式是Q=n$\frac{△φ}{R+r}$,可以在推导的基础上记住.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 灯L1仍能正常发光 | B. | 原、副线圈的电压比减小 | ||
C. | 原、副线圈的电流比增大 | D. | 原线圈的输入功率减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 减少原线圈的匝数,其他条件不变 | B. | 增加副线圈的匝数,其他条件不变 | ||
C. | 减小负载R的值,其他条件不变 | D. | 增大负载R的值,其他条件不变 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 方向一定沿斜面向下 | B. | 方向可能沿斜面向下 | ||
C. | 大小可能等于零 | D. | 大小一定不为零 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 120 | B. | 90 | C. | 60 | D. | 30 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 当气体温度升高,气体的压强一定增大 | |
B. | 温度不变时,气体压强每增加1atm,减小的体积都相等 | |
C. | 温度不变时,气体的压强每减少1atm,气体的密度的减小都相等 | |
D. | 压强不变时,气体的温度每降低1K,减小的体积不相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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