【題目】如圖所示為一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈的長度ab=0.25m，寬度bc=0.20m，共有n=100匝，總電阻r=1.0Ω，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個(gè)“3.0V，1.8W”的燈泡。當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小燈泡消耗的功率恰好為1.8W．（不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與電刷的摩擦）求：

（1）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值的表達(dá)式Em=nBSω（其中S表示線圈的面積）；

（2）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；

（3）線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，由如圖位置轉(zhuǎn)過30°角，在此過程中通過小燈泡電量。

【答案】（1）見解析；（2）1.8rad/a（3）1/6C

【解析】

（1）當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到最大值面（與中性面垂直的平面）的一瞬間，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大，設(shè)ab變和cd邊的線速度大小均為v，則在此時(shí)：

ab邊垂直切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：

cd邊垂直切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：

因?yàn)?/span>，所以總電動(dòng)勢(shì)=nBSω

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路中的電流

小燈泡消耗的功率為=1.8W

聯(lián)立上述兩式，得：=rad/s或=2.5rad/s

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：

由閉合電路歐姆定律可知：

所以通過小燈泡的電量

線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過30過程中，磁通量變化量

所以

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某滑雪運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中

A. 所受滑道的支持力逐漸增大

B. 所受合力保持不變

C. 機(jī)械能保持不變

D. 克服摩擦力做功和重力做功相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】 如圖所示,小物體P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列關(guān)于小物體所受摩擦力f的敘述正確的是 （ ）

A. f的方向總是指向圓心

B. 圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)f=0

C. 在物體與軸O的距離一定的條件下, f跟圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度成正比

D. 在轉(zhuǎn)速一定的條件下, f跟物體到軸O的距離成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，靜止放在水平光滑的桌面上的紙帶，其上有一質(zhì)量為m＝0．5kg的鐵塊，它與紙帶右端的距離為L＝0．5 m，鐵塊與紙帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．2．現(xiàn)用力F水平向左將紙帶從鐵塊下抽出，當(dāng)紙帶全部抽出時(shí)鐵塊恰好到達(dá)桌面邊緣，鐵塊拋出后落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離為＝0．8 m．已知g＝10 m/s2，桌面高度為H＝0．8 m，不計(jì)紙帶質(zhì)量，不計(jì)鐵塊大小，鐵塊不翻滾．求：

（1）鐵塊拋出時(shí)速度大小；

（2）紙帶從鐵塊下抽出所用時(shí)間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于原子物理知識(shí)的敘述，下列說法正確的是（ ）

A. 在核反應(yīng)堆中，為了使快中子的速度減慢，可用普通水作為慢化劑

B. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同種頻率的光照射不同的金屬表面，從金屬表面逸出的光電子最大初動(dòng)能越大，則這種金屬的逸出功W0越大

C. 平均結(jié)合能大的原子核轉(zhuǎn)變?yōu)槠骄Y(jié)合能小的原子核時(shí)，釋放的核能等于結(jié)合能的減少

D. 氫原子吸收一個(gè)光子后能量增大，核外電子的加速度增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中，下列關(guān)于小球和彈簧的能量敘述中正確的是　　

A. 小球的機(jī)械能守恒

B. 彈簧的彈性勢(shì)能增大

C. 小球剛接觸彈簧時(shí)，動(dòng)能最大

D. 小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,是某興趣小組用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置.圖中連接小鋼球的細(xì)線不可伸長,細(xì)線另一端與力傳感器(可實(shí)時(shí)記錄細(xì)線所受的拉力,圖中未畫出)相連并固定在點(diǎn),水平氣墊導(dǎo)軌上的小滑塊安裝有質(zhì)量可不計(jì)的遮光條,光電門與數(shù)字毫秒計(jì)連接可記錄遮光條的擋光時(shí)間.

實(shí)驗(yàn)時(shí),先調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的高度和滑塊的位置,使滑塊與自由下垂時(shí)的鋼球接觸而無壓力,且小鋼球通過最低點(diǎn)時(shí)能與滑塊發(fā)生正碰;接著向左拉起小鋼球到一定高度后釋放,球擺到最低點(diǎn)與滑塊碰撞,碰撞后小鋼球并沒有立即反向,碰撞時(shí)間極短.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>.

(1)為完成實(shí)驗(yàn),除了毫秒計(jì)讀數(shù)、碰撞前瞬間繩的拉力、碰撞結(jié)束瞬間繩的拉力、滑塊質(zhì)量和遮光條寬度外,還需要測(cè)量的物理量有____________和_____________；(并寫出物理量的符號(hào))

(2)滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度____________；(用題中物理量的符號(hào)來表示)

(3)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是______________.(用題中物理量的符號(hào)來表示).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電流天平可以用來測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。測(cè)量前天平已調(diào)至平衡，測(cè)量時(shí)，在左邊托盤中放入質(zhì)量為m的砝碼，右邊托盤中不放砝碼，將一個(gè)質(zhì)量為m0、匝數(shù)為n、下邊長為l的矩形線圈掛在右邊托盤的底部，再將此矩形線圈的下部分放在待測(cè)磁場(chǎng)中。如圖甲所示，線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中，不計(jì)連接導(dǎo)線對(duì)線圈的作用力，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)可變電阻至R1時(shí)，天平正好平衡。此時(shí)電壓表讀數(shù)為U；已知m0>m，取重力加速度為g，則

A. 矩形線圈中電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向

B. 矩形線圈的電阻

C. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

D. 若僅將磁場(chǎng)反向，在左盤添加質(zhì)量為2m0 -m的砝碼可使天平重新平衡

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m=2×10-26kg電荷量q=4×10-16C的帶電粒子（初速度為零）經(jīng)電壓為U1=100V的加速電場(chǎng)后從兩板中間平行于板進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)金屬板AB，AB板相距2cm,板長均為4cm，在電場(chǎng)力的作用下偏轉(zhuǎn)打在B板的中點(diǎn).

(1)粒子穿出加速電場(chǎng)時(shí)的速度v0=？

(2)求AB兩板間的電勢(shì)差？

(3)若電源電壓不變，要使粒子從兩板中間原來的位置平行于板進(jìn)入電場(chǎng)，從板的右側(cè)穿出，在B板不動(dòng)的情況下，A板至少要上移動(dòng)多少cm？(不計(jì)粒子的重力)

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