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    如图16(甲)所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数=100匝,电阻=1.0 Ω,所围成矩形的面积=0.040m2,小灯泡的电阻=9.0Ω,磁场的磁感应强度随时间按如图16(乙)所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为,其中为磁感应强度的最大值,为磁场变化的周期.不计灯丝电阻随温度的变化,求:?

           

    (甲)　                                      (乙)

    图16?

    (1)线圈中产生感应电动势的最大值.?

    (2)小灯泡消耗的电功率.?

    (3)在磁感应强度变化的0～的时间内,通过小灯泡的电荷量.????

    解析：(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=3.14×10-2s.??

    所以线圈中感应电动势的最大值为=8.0 V.

    (2)根据欧姆定律,电路中电流的最大值为=0.80 A??

    通过小灯泡电流的有效值为A?

    小灯泡消耗的电功率为=2.88 W.

    (3)在磁感应强度变化的0～1/4周期内,线圈中感应电动势的平均值?

    通过灯泡的平均电流

    通过灯泡的电荷量=4.0×10-3C.

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）在“测定玻璃的折射率”的实验中，选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖，用“插针法”测定某种玻璃的折射率．实验步骤如下：
    a．将木板水平放置，把一张白纸用图钉固定在木板上；
    b．在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面，过aa’上的一点O画出界面的法线NN’，并画一条线段AO作为入射光线；
    c．把矩形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa’对齐，画出玻璃砖的另一边bb’；
    d．在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2档住P1的像．再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，
    使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像
    使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像
    ，记下P3、P4的位置．
    e．移去大头针和玻璃砖，做出出射光线，标出入射角α、折射角β．
    ①请将步骤d补充完整．
    ②小明同学按上述步骤进行了实验，记录下5组数据，并计算出不同入射角时玻璃的折射率，如下表所示．
    组别
    项目    		 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
    入射角α 25° 35° 45° 50° 75°
    折射角β 16° 22.5° 28° 32° 42°
    sinα 0.423 0.574 0.707 0.766 0.966
    sin β 0.276 0.383 0.469 0.530 0.669
    折射率n 1.533 1.499 1.506 1.446 1.443
    但其中有一组数据是不真实的，李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521，arcsin(
    1
    1.521
    )    =0.717（弧度）=41.081°．根据老师给出的数据可以判断，小明同学记录的数据中，不真实的是第
    5
    5
    组．
    ③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OOˊ交于D点，过C、D两点分别向NNˊ作垂线，交NNˊ于Cˊ、Dˊ，所以折射率n=
    CC′
    DD′
    CC′
    DD′
    ．（用图示中的线段表示）
    （2）在“测定金属的电阻率”的实验中，提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：
    待测粗细均匀的金属丝Rx （阻值约为10Ω）
    直流电流表：A1（量程100mA，内阻为2Ω）
    A2（量程400mA，内阻约为0.3Ω）
    直流电压表：V1（量程4V，内阻约为3kΩ）
    V2（量程15V，内阻约为12kΩ）
    滑动变阻器：R （阻值范围0～10Ω）
    电源：E （电动势为3V，内阻约为0.04Ω）
    ①实验时，用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，某次测量的情况如图所示，其读数为
    0.900
    0.900
    mm．
    ②某同学选择如图（甲）所示的电路图测该金属丝的电阻，为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表
    A2
    A2
    ，电压表
    V1
    V1
    ．（填器材的符号）
    ③选择了正确的器材后，请你根据电路图（甲），用笔画线代替导线，在实物图（乙）上连线．
    ④若电压表、电流表读数用U、I表示，导线的长度为L，直径为d，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=
    πUd2
    4IL
    πUd2
    4IL
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图（甲）所示，A、B是在真空中平行放置的金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场．A、B两极板间距离d=15cm．今在A、B两极板上加如图16（乙）所示的交变电压，交变
    电压的周期T=1.0×10-6s；t=0时，A板电势比B板电势高，电势差U0=1080V．一个荷质比q/m=1.0×108 C/kg的带负电的粒子在t=0 时从B板附近由静止开始运动，不计重力．问：
    （1）当粒子的位移为多大时，粒子速度第一次达最大值？最大速度为多大？
    （2）粒子运动过程中将与某一极板相碰撞，求粒子撞击极板时的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网一列简谐横波某时刻的波形如图（甲）所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图（乙）所示，则（　　）
    A、这列波的波速是16 m/sB、这列波沿x轴正方向传播C、从该时刻起经0.4 s，质点A通过的路程是16cmD、从该时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?茂名二模）（1）小明用电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验．
    ①除了如图（甲）所示器材外，还需要的器材有
    低压交流电源
    低压交流电源
    、
    刻度尺
    刻度尺
    ．
    ②在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连．要使小车做匀速直线运动，垫木应向
    左
    左
    移动．
    ③打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为
    16.20
    16.20
    cm．

    （2）小明设计了如图（甲）所示的电路来测未知电阻Rx、电池的电动势E和内阻r．
    ①用笔画线代替导线，将图（乙）实物按图（甲）电路连接完整（连线不能交叉）．
    ②闭合开关S，调节电阻箱的阻值如图丙所示时，电压表和的示数分别为1.0V、4.0V，此时电阻箱的阻值R=
    21
    21
    Ω，待测电阻的阻值Rx=
    7
    7
    Ω，与待测电阻的真实值R真比较，RR真
    大于
    大于
    Rx（填“大于”、“等于”或“小于”）．
    ③改变电阻箱的阻值，读出电压表的示数，取得多组数据，作出路端电压与外电阻的关系图线如图丁所示．由图线求得电池的电动势E=
    10
    10
    V，内电阻r=
    41.7
    41.7
    Ω．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    质量m=100 kg的小船静止在平静水面上，船两端载着m甲=40 kg,m乙=60 kg的游泳者，在同一水平线上甲朝左乙朝右同时以相对于岸3 m/s的速度跃入水中，如图16-2-3所示，则小船的运动方向和速度为（  ）

    图16-2-3

    A.向左，小于1 m/s                    B.向左，大于1 m/s

    C.向右，大于1 m/s                    D.向右，小于1 m/s

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