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(10分)交流发电机矩形线圈边长ab="cd=0.4" m,bc="ad=0.2" m,共50匝,线圈电阻r="1" Ω,线圈在B="0.2" T的匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴OO′以200 rad/s的角速度匀速转动,外接电阻R=7Ω,如图所示。求:

(1)从图示位置开始计时,线圈中产生的感应电动势大小随时间变化的函数表达式;
(2)电压表读数;
(3)电阻R上的电功率。

(1)e ="160" cos(200t)  (2)98.98V    (3)1400W

解析试题分析:(1)感应电动势的峰值 Emax = nBSω="160" V
表达式:e = Emax cos(ωt) ="160" cos(200t) (V) 
(2)I有效== 10A
电压表读数为U有效=I有效R=70V="98.98V"
(3)  PR= I有效2R="1400W"
考点:交变电流的表达式 有效值 电功率

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)一辆电动车,蓄电池充满后可向电动机提供E0=4.5×106J的能量,已知车辆总质量M=150kg,行驶时所需克服的阻力F是车辆总重力的0.05倍.
(1)若这辆车的电动机的效率η=80%,则这辆车充一次电能行驶的最大距离是多少?(g取10m/s2)
(2)若电动车蓄电池的电动势E1=24V,工作时的电流强度I=20A,设电动车电路中总电阻为R,蓄电池工作时有20%的能量在R上转化为内能.求R的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=+1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时电源的输出功率为多少? (取g=10 m/s2)

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(19 分)如图所示,正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。 一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的勻强磁场,上边界I和下边界II都水平,两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小B=0.5T。 现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能以v =3m/S的速度进入勻强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。

(1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d间的电压是多大?
(2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?
(3)在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示的电路中,电源由4个相同的干电池串联而成,每个电池的电动势为1.5 V,内电阻为0.5 Ω,外电路电阻R1="2" Ω,R2=R3="4" Ω。试求:

(1)当开关S与A接通时,电路中的总电流和R2消耗的功率;
(2)当开关S与B接通时,电源的路端电压。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,是用直流电动机提升重物的装置,重物质量m=50kg,电源电动势E=110V,内电阻r1=1Ω,电动机的内电阻r2=4Ω。阻力不计。当匀速提升重物时,电路中电流强度I=5A。取g=10m/s2,试求:

(1)电源的总功率和输出功率;
(2)重物上升的速度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=lΩ,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V, 6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求电动机的输出功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)发电机输出功率为100 kW,输出电压是250V,用户需要的电压是220V,输电线电阻为10 Ω,若输电线中因发热 而损失的功率为输送功率的4%,试求:
(1)在输电线路中设置的升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少?
(2)用户得到的电功率是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

有一种测量压力的电子秤,其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析:

压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R/Ω
300
280
260
240
220
200
180

(1) 利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式
(2)若电容器的耐压值为5V,该电子秤的最大称量值为多少牛顿?
(3)通过寻求压力与电流表中电流的关系,说明该测力显示器的刻度是否均匀?

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