分析 (1)根据B-t图象读出周期T,由公式Em=nBmSω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,再求出电流的有效值,由电流的有效值求解小灯泡消耗的电功率.
(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)由图象知,线圈中产生的交变电流的周期T=3.14×10-2s,所以Em=nBmSω=$\frac{2πnBmS}{T}$=$\frac{2×3.14×100×1.0×1{0}^{-2}×0.040}{3.14×1{0}^{-2}}$8.0 V.
(2)电流的最大值Im=$\frac{Em}{R+r}$=$\frac{0.80}{9.0+1.0}$=0.80A,有效值I=$\frac{Im}{\sqrt{2}}$=$\frac{2\sqrt{2}}{5}$ A,则
小灯泡消耗的电功率P=I2R=2.88W.
(3)在0~$\frac{T}{4}$时间内,根据法拉第电磁感应定律得,电动势的平均值$\overline{E}$=$n\frac{△Φ}{△t}$=$n\frac{△Bs}{△t}$,平均电流$\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R+r}$=$\frac{nS△B}{(R+r)△t}$
流过灯泡的电荷量Q=$\overline{I}$△t=$\frac{nS△B}{R+r}$
代入解得Q=4.0×10-3C.
答:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值为8V;
(2)小灯泡消耗的电功率为2.88W;
(3)在磁感应强度变化的0~$\frac{T}{4}$时间内,通过小灯泡的电荷量为4.0×10-3C.
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:多选题
A. | 点电荷在a、b点所受的电场力不相同 | |
B. | 点电荷在b点的电场力的大小是在c点的电场力的大小的4倍 | |
C. | 点电荷从a点移至乃点与从b点移至c点电场力做的功相同 | |
D. | 点电荷在a点的电势能大于在c点的电势能 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | t=0.01s时穿过线框的磁通量最小 | |
B. | 该交变电动势的瞬时值表达式为e=22$\sqrt{2}$sin(200πt)V | |
C. | 电动势瞬时值为22V时,线圈平面与中性面的夹角为45° | |
D. | 该交变电动势的有效值为11$\sqrt{2}$V |
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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. | 该交流电压的周期为0.02s | |
B. | 流过电阻的电流方向每秒改变50次 | |
C. | 该交流电压有效值为110V | |
D. | 该交流电压的瞬时值表达式为u=110$\sqrt{2}$sin100πt V |
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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:多选题
A. | 曲线运动一定是变速运动 | B. | 曲线运动的速度可以是不变的 | ||
C. | 曲线运动的速度的大小一定在变化 | D. | 曲线运动的速度的方向一定在变化 |
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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:选择题
A. | 卫星的轨道半径增加到原来的4倍 | B. | 卫星的向心加速度减小到原来的$\frac{1}{4}$ | ||
C. | 卫星的角速度增加到原来的2倍 | D. | 卫星的周期减小到原来的$\frac{1}{8}$ |
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