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    （本题供教学进度未超前的考生做）（12分）

    如图所示为交流发电机示意图。匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度为速转动，线圈与外部一阻R=20Ω的电阻相接。从图示位置开始计时，求：

    （1）S断开时，电压表示数；

    （2）电键S合上时，电压表和电流表示数；

    （3）电阻R上所消耗的电功率；

    （4）通过电阻R的瞬时电流的表达式。

     

    【答案】

    （1）50V

    （2）电流表示数为2A，电压表示数为40V

    （3）80W

    （4）

    【解析】

    （1）线圈中感应电动势最大值

      （2分）

    S断开时，电压表示数为电流电动势有效值

      （2分）

    （2）电键S合上时，由全电路欧姆定律

       （2分）

      （2分）

    即电流表示数为2A，电压表示数为40V。

    （3）电阻R上所消耗的电功率  （2分）

    （4）由于线圈从与中性面垂直的位置计时，故通过电阻R的瞬时电流

    即   （2分）

     

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        如图所示，质量为m的球系于长L=0.8m的轻绳末端，绳的另一端系于O点。将小球移到轻绳水平的位置后释放，小球摆到最低点A时，恰与原静止于水平面上的物体P相碰。碰后小球回摆，上升的最高点为B（图中未画出），A、B的高度差为h=0.20m。已知物体P的质量为M=3m，物体P与水平面间动摩擦因数，小球与P的相互作用时间极短，不计空气阻力，。求P能沿水平面滑行的距离。

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