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14.如图,正方形单匝线圈abcd的边长L=0.5m,匀强磁场的磁感应强度B=$\frac{2}{π}$T.若从线圈处于中性面开始计时,当线圈以50πrad/s的角速度绕垂直磁场的中心轴OO′匀速旋转时:
(1)写出线圈中感应电动势的表达式;
(2)求t=$\frac{1}{100}$s时电动势的瞬时值.

分析 (1)从线圈处于中性面开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=Emsinωt,由Em=NBSω求出Em
(2)把时间代入瞬时表达式即可求得瞬时值

解答 解:(1)感应电动势最大值为Em=BSω=$\frac{2}{π}×0.5×0.5×50πV=25V$
由于从中性面的位置开始计时,则瞬时值表达式为:e=Emsin(ωt)=25sin(50πt)V;
(2)t=$\frac{1}{100}$s时电动势的瞬时值e=25sin$50π×\frac{1}{100}$=25V;
答:(1)线圈中感应电动势的表达式e=25sin(50πt)V;
(2)t=$\frac{1}{100}$s时电动势的瞬时值为25V

点评 本题考查对交流发电机原理的理解能力,瞬时值表达式要注意计时起点,不同的计时起点表达式的初相位不同.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.下表为一台电热水器的铭牌(有一项内容模糊不清),电热水器内部电路可简化为如图所示电路,R1和R2均为电热丝.则下列说法中不正确的是(  )
某电热水器的简介简化电路
 额定电压220V 
额定
电流
高温挡 
中温挡5A
低温挡2A
电源频率50Hz
A.低温挡正常工作时的额定功率是440 W
B.中温档正常工作1分钟产生的热量是6.6×104J
C.高温挡正常工作时的额定电流是8.3 A
D.电热丝R2的电阻是44Ω

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.咸宁市十六潭公园有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L=5m的钢绳一端系着座椅(可视为质点),一端固定在半径为r=1.8m的水平转盘边缘,转盘离水平地面的高度H=5.8m,可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,小明同学在某次乘坐中观察到转盘匀速转动时,座椅离地高度为h=1.8m,已知小明连同座椅的总质量m=80kg,不计钢绳的重力和空气阻力.取g=10m/s2.求:
(1)钢绳上的拉力及钢绳与竖直方向的夹角;   
(2)圆盘转动的角速度.
(3)某时刻,小明衣服上的一颗纽扣不慎脱落,求纽扣的落地点到中心竖直轴的距离(不考虑空气阻力和落地后的翻滚).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2.质量为M=4kg的木板B静止于光滑水平面上,物块A质量为4kg,停在B的左端.质量为1kg的小球用长为1.25m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生正碰后反弹,反弹所能达到的最大高度为0.45m,物块与小球可视为质点,不计空气阻力.已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1,求:
(1)小球与A碰后瞬间,A的速度多大?
(2)为使A、B达到共同速度前A不滑离木板,木板至少多长?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.如图所示为氢原子能级示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光,下列说法正确的是(  )
A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光子
B.由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光波长最短
C.由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最大
D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.如图所示,在洗衣机脱水桶转动时,衣服紧贴在匀速转动的圆筒内壁上随圆筒转动而不掉下来,则衣服(  )
A.所需向心力由摩擦力提供
B.所需的向心力由弹力提供
C.只受重力、摩擦力的作用
D.只受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.如图,一内壁为半圆形的凹槽静止在光滑水平面上,质量为M,内壁光滑且半径为R,直径水平.在内壁左侧的最高点有一质量为m的小球P,将P由静止释放,则(  )
A.P在下滑过程中,凹槽对P的弹力不做功
B.P在到达最低点前对凹槽做正功,从最低点上升过程对凹槽做负功
C.P不能到达内壁右端的最高点
D.凹槽的最大动能是$\frac{{m}^{2}}{m+M}$gR

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

3.“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.

(1)为了使小球在空中的运动轨迹保持不变,每次都应该使小球在斜槽上的相同(选填“相同”或“不同”)位置滚下.
(2)为了使小球离开斜槽做平抛运动,斜槽轨道末端切线必须保持水平.
(3)如图乙所示,某同学在竖直的白纸上记录小球所经过的多个位置O(O为小球平抛运动的起始点)A、B、C、D,请你帮他画出小球的运动轨迹.
(4)实验中测出以O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向的坐标系中C点的坐标为(x1,y1),则小球平抛运动的初速度大小为${x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2{y}_{1}}}$(用表示坐标的字母和当地的重力加速度g表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.如图所示,三角形AQC是边长为2L的等边三角形,P、D分别为AQ、AC的中点,在水平线QC下方是水平向左的匀强电场;区域I(梯形PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,区域II(三角形APD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,区域III(虚线PD之上,三角形APD以外)有垂直纸面向外的匀强磁场,区域II、III内磁感应强度大小均为5B,一带正电的粒子从Q点正下方、距离Q点为L的O点以某一初速度射出,在电场力作用下从QC边中点N以速度v0垂直QC射入区域I,接着从P点垂直AQ射入区域III,此后带电粒子经历一系列运动后又以原速率返回O点.粒子重力忽略不计,求:
(1)该粒子的比荷$\frac{q}{m}$;
(2)电场强度E及粒子从O点射出时初速度v的大小;
(3)粒子从O点出发到再次回到O点的整个运动过程中所经历的时间t.

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