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【題目】圖1是交流發(fā)電機模型示意圖。在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內垂直于磁感線的對稱軸OO′轉動，由線圈引出的導線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞OO′轉動的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路。圖2是線圈的主視圖，導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時針轉動（只考慮單匝線圈）。

（1）線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導t時刻整個線圈中的感應電動勢e1的表達式；

（2）若線圈電阻為r，求線圈每轉動一周電阻R上產生的焦耳熱。(其它電阻均不計)

【答案】（1）BL1L2ωsinωt（2）πRω2

【解析】

（1）矩形線圈abcd在磁場中轉動時，只有ab和cd切割磁感線，且轉動的半徑為r＝，設ab和cd的轉動速度為v，則：v＝ω·　

在t時刻，導線ab和cd因切割磁感線而產生的感應電動勢均為：E1＝BL1vsinωt　

則整個線圈的感應電動勢為：e1＝2E1＝BL1L2ωsinωt

（2）由閉合電路歐姆定律有：I＝�、�

又：E＝

線圈轉動一周在R上產生的焦耳熱為：QR＝I2RT　

其中T＝　

得：QR＝πRω2

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個小球從同一高度處的O點分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O′是O在水平面上的射影點，且O′A：O′B：O′C=1：3：5．若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）

A. v1：v2：v3=1：3：5B. 三個小球下落的時間相同

C. 三個小球落地的速度相同D. 三個小球落地的位移相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一水平方向的勻強磁場,磁場區(qū)域的高度為h,磁感應強度為B。質量為m、電阻為R、粗細均勻的矩形線圈,ab= L,bc=h,該線圈從cd邊離磁場上邊界高度處自由落下,不計空氣阻力,重力加速度為g,設cd邊始終保持水平,則( )

A.cd邊剛進入磁場時速度大小

B.cd邊剛進人磁場時其兩端電壓

C.線圈穿過磁場的時間

D.線圈穿過磁場過程中,回路中產生的熱量

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【題目】有關熱學，下列說法正確的是（）。

A.甲分子固定不動，乙分子從很遠處向甲靠近到不能再靠近的過程中，分子間的分子勢能是先增大后減小

B.一定量的理想氣體在體積不變的條件下，吸收熱量，內能一定增大，壓強必增大

C.已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質量為M，標準狀況下水蒸氣的密度為（均為國際單位制單位），則1個水分子的體積是

D.自然界進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的

E.飽和汽壓與分子密度有關，與溫度無關

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一彈性橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點，橡皮繩豎直時處于原長h。讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中 （整個過程中橡皮繩始終處于彈性限度內）（ ）

A．橡皮繩的彈性勢能一直增大

B．圓環(huán)的機械能先不變后減小

C．橡皮繩的彈性勢能增加了mgh

D．橡皮繩再次到達原長時圓環(huán)動能最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗時，要用到打點計時器，打點計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁打點計時器和電火花計時器使用的是______(直流電，交流電)，它們是每隔______s打一個點。

（2）小車拖動紙帶運動，打出的紙帶如圖所示。選出A、B、C、D、E、F、G，7個計數(shù)點，每相鄰兩點間還有4個計時點(圖中未標出).已知各點間位移。則：

E點的瞬時速度vE=______m/s保留三位有效數(shù)字)；小車運動加速度a=_____m/s2(保留三位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，汽缸開口向上固定在水平面上，其橫截面積為S，內壁光滑，A、B為距離汽缸底部h2處的等高限位裝置，限位裝置上裝有壓力傳感器，可探測活塞對限位裝置的壓力大小。活塞質量為m，在汽缸內封閉了一段高為h1、溫度為T1的理想氣體。對汽缸內氣體緩緩降溫，已知重力加速度為g，大氣壓強為p0，變化過程中活塞始終保持水平狀態(tài)。求：

（1）當活塞剛好與限位裝置接觸(無彈力)時，汽缸內氣體的溫度T2；

（2）當A、B處壓力傳感器的示數(shù)之和為2mg時，汽缸內氣體的溫度T3。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖所示的裝置探究求合力的方法．將一木板(圖中未畫出)豎直放置與鐵架臺和輕彈簧所在平面平行．其部分實驗操作如下，請完成下列相關內容：

(1)如圖甲，在木板上記下懸掛兩個鉤碼時彈簧末端的位置O；

(2)卸下鉤碼然后將兩細繩套系在彈簧下端，用兩彈簧測力計將彈簧末端拉到同一位置O，記錄細繩套AO、BO的________及兩彈簧測力計相應的讀數(shù)．圖乙中B彈簧測力計的讀數(shù)為________N；

(3)該同學在坐標紙上畫出兩彈簧測力計拉力FA、FB的大小和方向如圖丙所示，請在圖丙中作出FA、FB的合力F′ _____________；

(4)已知鉤碼的重力，可得彈簧所受的拉力F如圖丙所示，觀察比較F和F′，得出結論：__________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA＝3 N、GB＝4 N，A用懸繩掛在天花板上，B放在水平地面上，A、B間的輕彈簧為壓縮狀態(tài)，彈力F＝2 N，則繩中張力F1和B對地面的壓力F2分別為( )

A. 7 N和10 N B. 5 N和2 N C. 1 N和6 N D. 2 N和5 N

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