练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网两导轨ab和cd互相平行，相距L=0.5m，固定在水平面内，其电阻可忽略不计．ef是一电阻等于10Ω的金属杆，它的两端分别与ab和cd保持良好接触，又能无摩擦地滑动．导轨和金属杆均处于磁感强度B=0.6T的匀强磁场中，磁场方向如图所示．导轨左边与滑动变阻器R1（最大阻值40Ω）相连，R2=40Ω．在t=0时刻，金属杆ef由静止开始向右运动，其速度v随时间t变化的关系为v=20sin（10πt） m/s．求：
    （1）杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式．
    （2）R2在1min内最多能够产生多少热量．
    分析：（1）根据感应电动势公式?=BLv求得感应电动势随时间t变化的关系式．
    （2）当变阻器的滑动触头滑到变阻器的上端时，在相同时间内，R2产生的热量达最大值．因回路中产生的正弦式交变电流，由感应电动势的表达式求得感应电动势的最大值?m，即可由有效值与最大值的关系式?=
    		2
    2
    ?m，再由闭合电路欧姆定律求得感应电流的有效值，由焦耳定律求R2能够产生的热量最大值，
    解答：解：（1）杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式为
      ε=BLv=0.6×0.5×20sin（10πt） V=6sin（10πt） V       
    （2）当变阻器的滑动触头滑到变阻器的上端时，在相同时间内，R2产生的热量达最大值．外电路总电阻R=
    1
    2
    R2=20Ω                      （2分）
    电源为交流电，周期为T=
    2π
    ω
    =
    2π
    10π
    s    =0.2s，t=1min 为T的整数倍．
    外电路电压的有效值为
      U=
    R
    R+r
    ε    =
    20
    20+10
    ×
    6
    		2
    V=2
    		2
    V     
    R2能够产生的热量最大值为
      Q=
    U2
    R2
    t    =
    (2
    		2
    )2
    40
    ×60    =12 J         
    答：
    （1）杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式是ε=6sin（10πt） V．
    （2）R2在1min内最多能够产生12J热量．
    点评：本题是产生正弦式电流的一种方式，是法拉第定律、欧姆定律、焦耳定律的综合应用，要注意应用有效值求热量，不能用最大值求．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：(课标人教版)2010年《高考风向标》物理　第11章交变电流　电磁振荡与电磁波　第1讲　交变电流的产生和描述 人教版 题型：038

    两导轨ab和cd互相平行，相距l＝0.5 m，固定在水平面内，其电阻可忽略不计，ef是一电阻等于10 Ω的金属杆，它的两端分别与ab和cd保持良好接触，又能无摩擦的滑动．导轨和金属杆均处于磁感强度0.6 T的匀强磁场中，磁场方向如图所示．导轨左边与滑动变阻器R1(最大阻值40 Ω)相连，R2＝40 Ω．在t＝0时刻，金属杆ef由静止开始向右运动，其速度v随时间t变化的关系为v＝20 sin(10πt)m/s．求：

    (1)杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式．

    (2)R2在1 min内最多能够产生多少热量？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    两导轨ab和cd互相平行，相距L=0.5m，固定在水平面内，其电阻可忽略不计．ef是一电阻等于10Ω的金属杆，它的两端分别与ab和cd保持良好接触，又能无摩擦地滑动．导轨和金属杆均处于磁感强度B=0.6T的匀强磁场中，磁场方向如图所示．导轨左边与滑动变阻器R1（最大阻值40Ω）相连，R2=40Ω．在t=0时刻，金属杆ef由静止开始向右运动，其速度v随时间t变化的关系为v=20sin（10πt） m/s．求：
    （1）杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式．
    （2）R2在1min内最多能够产生多少热量．
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    两导轨ab和cd互相平行，相距L=0.5m，固定在水平面内，其电阻可忽略不计．ef是一电阻等于10Ω的金属杆，它的两端分别与ab和cd保持良好接触，又能无摩擦地滑动．导轨和金属杆均处于磁感强度B=0.6T的匀强磁场中，磁场方向如图所示．导轨左边与滑动变阻器R1（最大阻值40Ω）相连，R2=40Ω．在t=0时刻，金属杆ef由静止开始向右运动，其速度v随时间t变化的关系为v=20sin（10πt） m/s．求：
    （1）杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式．
    （2）R2在1min内最多能够产生多少热量．
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2004年广东省汕头市高考物理模拟试卷（解析版） 题型：解答题

    两导轨ab和cd互相平行，相距L=0.5m，固定在水平面内，其电阻可忽略不计．ef是一电阻等于10Ω的金属杆，它的两端分别与ab和cd保持良好接触，又能无摩擦地滑动．导轨和金属杆均处于磁感强度B=0.6T的匀强磁场中，磁场方向如图所示．导轨左边与滑动变阻器R1（最大阻值40Ω）相连，R2=40Ω．在t=0时刻，金属杆ef由静止开始向右运动，其速度v随时间t变化的关系为v=20sin（10πt） m/s．求：
    （1）杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式．
    （2）R2在1min内最多能够产生多少热量．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案