13．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一邊長(zhǎng)為20cm的10匝正方形線圈，線圈的總電阻為1Ω，線圈外接一阻值為9Ω的電阻R，若以某一邊長(zhǎng)為軸在磁場(chǎng)中10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：
（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值．
（2）線圈中感應(yīng)電流的有效值．
（3）電阻R上消耗的電功率．

分析 （1）根據(jù)Em=NBL2ω求出轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，從中性面開始計(jì)時(shí)，即可表示出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電流的最大值，再根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系可求得有效值．
（3）根據(jù)P=I2R求消耗的功率．

解答 解：
（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：Em=NBsω=10×1×0.2×0.2×10=4V；
（2）Im=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{4}{1+9}$A=0.4A，電流的有效值I=$\frac{{I}_{m}}{\sqrt{2}}$=0.2$\sqrt{2}$A
（3）電功率P=I2R=（0.2$\sqrt{2}$）2×9W=0.72W
答：（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為4V．
（2）線圈中感應(yīng)電流的有效值為0.2$\sqrt{2}$A．
（3）電阻R上消耗的電功率0.72W．

點(diǎn)評(píng) 考查電功率表達(dá)式的應(yīng)用，掌握正弦式交流電的最大值與有效值的關(guān)系，理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值表達(dá)式．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．如圖，A、B疊放在水平地面上，則地面受到的壓力等于（　�。�
A．A和B對(duì)地面的壓力之和B．B對(duì)地面的壓力
C．B的重力D．A的重力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

4．如圖a所示，在光滑水平面的EF和PQ區(qū)域內(nèi)有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一邊吃為a，質(zhì)量為m，電阻為R的單匝均勻正方形銅線框以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框右邊界MN與磁場(chǎng)邊界EF重合時(shí)，施加一恒力F并開始計(jì)時(shí)t=0，當(dāng)線框的速度為2v0時(shí)，線框的右邊界恰好與磁場(chǎng)邊界PQ重合，此時(shí)將外力F撤去，若磁場(chǎng)的寬度為b（b=$\frac{5}{2}$a），此過(guò)程中vt圖象如圖b所示，則（　�。�
A．t=0時(shí)，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0
B．線框做勻速運(yùn)動(dòng)和勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同
C．線框從1位置進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)位置3過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的電熱為$\frac{{{5B}^{2}a}^{2}{v}_{0}}{2R}$
D．線圈做變加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

1．一個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示，AB與電場(chǎng)線夾角θ=30°，已知速電微粒的質(zhì)量m=1.0×10-2kg，電荷量q=1.0×10-10C．A、B相距L=20cm．（取g=10m/s2）
（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；
（2）要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒進(jìn)入電場(chǎng)的最小速度是多大？
（3）若勻強(qiáng)電場(chǎng)方向可以改變，則電場(chǎng)強(qiáng)度最小值是多少可以讓微粒原來(lái)方向做直線運(yùn)動(dòng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

8．如圖所示，一帶電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡．M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)是軌跡的最右點(diǎn)．不計(jì)重力，下列表述正確的是（　�。�
A．粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加B．粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向
C．粒子在電場(chǎng)中的加速度不變D．粒子在M點(diǎn)的速率最小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌P、Q相距L=0.1m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=37°，導(dǎo)軌上端接有如圖所示的電路，直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r=0.2Ω，水平放置的平行金屬板電容器兩極板間距d=0.01m，將長(zhǎng)L=0.1m、質(zhì)量m1=0.02kg，電阻R=0.4Ω的金屬桿ab垂直于導(dǎo)軌P、Q放置在導(dǎo)軌上，同時(shí)在金屬桿ab所在空間加上方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（方向?yàn)闃?biāo)出），當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器兩極板間有一質(zhì)量m2=4×10-7kg、電荷量q=2×10-8C的帶負(fù)電微粒恰好靜止平衡，且金屬桿ab也靜止在導(dǎo)軌上，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）求；
（1）電容器兩極板間電勢(shì)差U的大小；
（2）電源電動(dòng)勢(shì)E的大��；
（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與方向．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

5．如圖所示，在一光滑的水平桌面上，放置一質(zhì)量為M，寬為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)“”型框架，其PQ部分電阻為R，其它部分的電阻不計(jì)．PQ與勁度系數(shù)為k的另一端固定的輕彈簧相連，開始彈簧處于自然狀態(tài)，框架靜止．光滑弧形導(dǎo)軌寬也為L(zhǎng)，其下端與框架的MN剛好平滑接觸（不連接）．MN右側(cè)處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)從距桌面高h(yuǎn)處?kù)o止釋放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab，棒與框架之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，ab運(yùn)動(dòng)到桌面時(shí)，受到水平向右的恒力F=3μmg作用．當(dāng)ab勻速時(shí)，框架已靜止．（在上述過(guò)程中彈簧一直在彈性限度內(nèi)）問(wèn)：
（1）棒剛開始進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間，框架的加速度為多大？
（2）棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度多大？
（3）若棒從滑上框架通過(guò)位移s=$\frac{7μmg}{2k}$后開始勻速，已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為$\frac{1}{2}$kx2（x為彈簧的形變量），則在棒通過(guò)位移 s 的過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的電熱為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，若固定的帶正電小球A的電荷量為Q，一個(gè)掛在不遠(yuǎn)處絕緣細(xì)線下端的帶正電的小球B，靜止在圖示位置，B球的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，θ=30°，A和B在同一條水平線上，整個(gè)裝置處于真空中，此時(shí)兩球球心相距L．求：
（1）小球B受到的電場(chǎng)力大小
（2）場(chǎng)源A產(chǎn)生的電場(chǎng)在B處的場(chǎng)強(qiáng)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，在光滑絕緣的斜面上有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球，為了使它能在斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，除了用一絲線拴住外，必須加一個(gè)電場(chǎng)，該電場(chǎng)的方向和大小為（　�。�
A．方向與斜面成30°角向下，大小為$\frac{mg}{q}$
B．方向沿斜面向上，大小為$\frac{mgsin30°}{q}$
C．方向垂直斜面向下，大小為$\frac{mgsin30°}{q}$
D．方向豎直向下，大小為$\frac{mg}{q}$

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