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【题目】有一交流发电机,内阻不计,产生的电动势随时间变化的规律如图所示。将阻值为R=5Ω的电阻接到发电机上。求:

(1)写出感应电动势的瞬时值表达式;

(2)已知发电机线圈面积S=10cm2,总匝数n=20匝,求匀强磁场的磁感应强度大小B

(3)电阻消耗的电功率P

【答案】(1) e =5sin 50πtV);(2) 1.6T(3) 2.5 W

【解析】

(1)线圈转动的角速度为

电动势的瞬时值为

代入数据得

(2)感应电动势的最大值为:

代入数据解得B=1.6T

(3)根据欧姆定律有

电阻消耗的电功率为

联立代入数据解得P=2.5 W

; (1)感应电动势的瞬时值表达式

(2)匀强磁场的磁感应强度大小B=1.6T

(3)电阻消耗的电功率P=2.5 W

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于倾角θ30°的粗糙斜面上,导轨上、下端各接有阻值R20Ω的电阻,导轨电阻忽略不计,导轨宽度L2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B1T。质量m0.1kg、连入电路的电阻r10Ω的金属棒ab在较高处由静止释放,当金属棒ab下滑高度h3m时,速度恰好达到最大值v2m/s。金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。g10m/s2;求:

(1)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中机械能的减少量;

(2)求金属棒与斜面之间的摩擦力;

(3)金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中导轨上端电阻R中产生的焦耳热。

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【题目】测定金属的电阻率的实验中,金属丝的阻值约为5,某同学先用刻度尺测量金属丝的长度l=50.00cm,用螺旋测微器测量金属丝直径时刻度位置如图所示,再用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率

①该电阻丝直径的测量值d=__________ mm;

②实验中能提供的器材有:

A.电压表V1(量程0~3V,内阻约3k

B.电压表V2(量程0~15V,内阻约15k

C.电流表A1(量程0~3A,内阻约0.01

D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1

E.滑动变阻器R1(0~20

F.滑动变阻器R2(0~500

G.电源E(电动势为3.0V)及开关和导线若干

该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量,则电压表应选择_______,电流表应选择 _______,滑动变阻器应选择______ ,(选填各器材前的字母)。要求在流过金属丝的电流相同情况下,电源消耗功率最小,并能较准确地测出电阻丝的阻值实验电路应选用图 _______

③该同学建立U-I坐标系,如图所示图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点,还有一次测量的电压表和电流表示数如图所示,请根据测量数据将坐标点补全,并描绘出U-I图线______________ 。由图线数据可计算出金属丝的电阻为_____Ω(保留两位有效数字)。设被测金属丝电阻为R,则该金属材料电阻率的表达式是________(用题目给出的物理量符号表示)。

实验中使用的电流表内阻为RA,电压表内阻为RV若考虑电流表和电压表内阻的影响,图U-I图像中图线斜率k与该金属材料的电阻率ρ的关系是k=___________(用题目给出的物理量符号表示)。

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【题目】如图甲所示,理想变压器原副线圈的匝数比为2∶1,原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示,副线圈电路中接有灯泡L,灯泡的额定功率为22,原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关后,灯泡恰能正常发光。若用分别表示此时电压表和电流表的读数,则(

A.原线圈输入电压的瞬时表达式为)V

B.灯泡的额定电压为110V

C.副线圈输出交流电的频率为100Hz

D.220V0.2A

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【题目】201349日,由清华大学薛其坤院士率领的实验团队对霍尔效应的研究取得重大的进展。如图是利用霍尔效应制成的污水流量计的原理图,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为abc,左右两端开口,有垂直上下底面的匀强磁场B,前后内侧面分别固定有金属板电极。流量Q的污水充满管道从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压。下列说法中正确的是(  )

A.后表面比前表面电势低

B.污水流量越大,电压表的示数越小

C.污水中离子浓度越高,电压表的示数不变

D.增大所加磁场的磁感应强度,电压表的示数减小

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【题目】为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开头可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx).某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:

照度(lx

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

电阻(k)

75

40

28

23

20

18

根据表中数据,请在给定的坐标系(见答题卡)中描绘出阻值随照度变化的曲线___________,并说明阻值随照度变化的特点_________

如图所示,当12两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路.给12两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图_________.(不考虑控制开关对所设计电路的影响)

提供的器材如下:

光敏电源E(电动势3V,内阻不计)

定值电阻:R1=10kR2=20kR3=40k(限选其中之一并在图中标出)

开关S及导线若干.

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【题目】如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机,其矩形线圈的长度为a,宽度为b,共有n匝,总电阻为r.与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻.线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO'匀速转动,沿转轴OO'方向看去,线圈转动方向沿顺时针.

(1)在图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向.

(2)从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时,经多长时间,通过电阻R上的电流的瞬时值第一次为零.

(3)与电阻并联的交流电压表的示数是多少?

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【题目】指南针是我国古代的四大发明之一,司南是春秋战国时期发明的一种指南针,如图所示,它由青铜盘和磁勺组成,磁勺放置在青铜盘的中心,可以自由转动,由于受地磁场作用,司南的磁勺尾静止时指向南方,下列说法中正确的是(

A.磁勺能够指示方向,是利用了地磁场对磁勺的作用

B.磁勺的指向不会受到附近磁铁的干扰

C.磁勺的指向不会受到附近铁块的干扰

D.磁勺的N极位于司南的磁勺尾部

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【题目】如图所示,两水平面(虚线)之间的距离为h,存在方向水平向右的匀强电场。将一质量为m,电荷量为+q的带电小球(可视为质点)从距电场上边界为h处的A点以初速度v平行于电场的方向射出。小球进入电场后做直线运动,经过一段时间离开电场。不计空气阻力,重力加速度为g。则(  )

A.电场强度大小为

B.电场强度大小为

C.小球在电场中运动的水平位移大小为

D.小球在电场中运动的水平位移大小为

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