分析 (1)根据Em=nBSω求出感应电动势的峰值;
(2)从图示位置开始计时,瞬时电动势e=Emcosωt.
(3)根据能量守恒定律,柴油机要做的功转化为电能,最终转化为焦耳热
(4)根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势,从而得出平均感应电流,根据q=$\overline{I}$t求出通过电阻R的电荷量
解答 解:
(1)根据E=Blv
得Em=NBωS=NBωL2
(2)线圈平面与B成60°时的瞬时感应电动势e=Emcos60°=$\frac{1}{2}$NBωL2
(3)电动势的有效值:E=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Em
电流的有效值 I=$\frac{E}{R+r}$
柴油机的功转化为电能,转-周做功
W=EIT
T=$\frac{2π}{ω}$
联立解得,W=$\frac{{{{πN}^{2}B}^{2}L}^{4}}{R+r}$
(5)I平均=E平均×$\frac{1}{R+r}$=$\frac{N△∅}{△t(R+r)}$
∴Q=I平均△t=$\frac{N{BL}^{2}sin60°}{R+r}$=$\frac{\sqrt{3}N{BL}^{2}}{2(R+r)}$
答:(1)转动过程中感应电动势的最大值为NBωL2
(2)从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始计时,当线圈平面转过60°时的感应电动势为$\frac{1}{2}$NBωL2
(3)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机要做功$\frac{{{{πN}^{2}B}^{2}L}^{4}}{R+r}$
(4)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过电阻R的电量是$\frac{\sqrt{3}N{BL}^{2}}{2(R+r)}$.
点评 本题考查了有关交流电描述的基础知识,要能根据题意写出瞬时值的表达式,知道有效值跟峰值的关系,难度不大,属于基础题.线框在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式交变电流.而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定,而涉及到耐压值时,则由最大值来确定.而通过某一电量时,则用平均值来求
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 若斜面粗糙,弹簧可能处于压缩状态 | |
B. | 若斜面粗糙,细绳的拉力可能为零 | |
C. | 若斜面光滑,弹簧可能处于伸长状态 | |
D. | 若斜面光滑,细绳的拉力可能为零 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体的速度在某一时刻等于零,则该时刻物体一定处于平衡状态 | |
B. | 物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态 | |
C. | 物体所受合力为零,就一定处于平衡状态 | |
D. | 物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 位移越大,速度越大 | B. | 速度越大,加速度越大 | ||
C. | 速度变化越大,加速度越大 | D. | 速度变化越快,加速度越大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | E=$\frac{Q}{2}$K($\frac{1}{{R}_{1}}$-$\frac{1}{{R}_{2}}$) | B. | E=$\frac{Q}{2}$K($\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$) | C. | E=$\frac{{Q}^{2}}{2}$K($\frac{1}{{R}_{1}}$-$\frac{1}{{R}_{2}}$) | D. | E=$\frac{{Q}^{2}}{2}$K($\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$) |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 车轮边缘与磁铁的线速度大小相等 | B. | 在1.0s-1.4s内,速率几乎不变 | ||
C. | 在1.4s-2.2s内作减速运动 | D. | 在1.2s时的速率约为10m/s |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 上升过程是减速运动,加速度越来越小;下降过程是加速运动 | |
B. | 上升时加速度小于下降时加速度 | |
C. | 在最高点速度为零,加速度也为零 | |
D. | 无论在上升过程、下落过程、最高点,物体的加速度都是g |
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