【題目】如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端通過理想變壓器接一只小燈泡，原副線圈的匝數(shù)比n1：n2=1：5，在線圈所在空間存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)。已知導(dǎo)體線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1，所圍成的矩形面積S=0.04m2，小燈泡的電阻R為15，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率隨時(shí)間按圖乙所示的正弦規(guī)律變化，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，泡正常發(fā)光，求：

(1)小燈泡的電功率；

(2)10分鐘的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體線圈上所產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)15W；(2)15000J。

【解析】

(1)設(shè)導(dǎo)體線圈上的電動(dòng)勢(shì)為e，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：

帶入數(shù)據(jù)，解得：

導(dǎo)體線圈上電動(dòng)勢(shì)的有效值為

設(shè)流過燈泡的電流為，流過導(dǎo)體線圈的電流為，原線圈的電壓為，由理想變壓器規(guī)律得：

在原線圈回路中，由閉合電路歐姆定律得：

小燈泡的電功率為，聯(lián)立以上數(shù)據(jù)，帶入數(shù)據(jù)解得：

；

(2)10分鐘的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體線圈上所產(chǎn)生的熱量，代入數(shù)據(jù)解得：

Q=15000J。

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，a、b是一對(duì)水平放置的平行金屬板，板間存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從兩板左側(cè)正中位置以初速度v沿平行于金屬板的方向進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，帶電粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后將向上偏轉(zhuǎn)，并恰好從a板的右邊緣處飛出；若撤去電場(chǎng)，在兩金屬板間加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則相同的帶電粒子從同一位置以相同的速度進(jìn)入場(chǎng)區(qū)后將向下偏轉(zhuǎn)，并恰好從b板的右邊緣處飛出�，F(xiàn)上述的電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在于兩金屬板之間，仍讓相同的帶電粒子從同一位置以相同的速度進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，則下面的判斷中正確的是( )

A. 帶電粒子將做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 帶電粒子將偏向a板一方做曲線運(yùn)動(dòng)

C. 帶電粒子將偏向b板一方做曲線運(yùn)動(dòng)

D. 無法確定帶電粒子做哪種運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】不斷發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)新現(xiàn)象，進(jìn)而理解事物的本性，這是一切科學(xué)發(fā)展的必由之路。 下列說法正確的是

A.放射性元素衰變的快慢是由原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件決定的

B.原子核越大，它的比結(jié)合能越大

C.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也具有結(jié)構(gòu)

D.如果大量氫原子處在n=3的能級(jí)，會(huì)輻射出6種不同頻率的光

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】心電圖儀是將心肌收縮產(chǎn)生的脈動(dòng)轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器，其部分電路可簡(jiǎn)化為大電阻R1與交流電源串聯(lián)，該電源輸出的電壓恒為U0，如圖所示．心電圖儀與一個(gè)理想變壓器的初級(jí)線圈相連，一個(gè)揚(yáng)聲器(可等效為一個(gè)定值電阻R2)與該變壓器的次級(jí)線圈相連．若R2從變壓器得到的功率此時(shí)最大，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)

A.大電阻R1兩端電壓為

B.理想變壓器初級(jí)線圈與次級(jí)線圈的匝數(shù)比值為

C.交流電源的輸出功率為

D.通過揚(yáng)聲器的電流為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈兩輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，則（ ）

A. 保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大

B. 保持Q位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小

C. 保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大

D. 保持P位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2 Ω，則

A. t=0時(shí)，線圈平面平行于磁感線

B. t=1 s時(shí)，線圈中的電流改變方向

C. t=1.5 s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

D. 一個(gè)周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線表示電場(chǎng)中一簇等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間電勢(shì)差相等，一個(gè)正電荷以一定的初速度進(jìn)入電場(chǎng) 中，僅在電場(chǎng)力作用下從 M 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N 點(diǎn)（軌跡圖中沒有畫出），此過程中電場(chǎng)力對(duì)正電荷做負(fù)功，由此可以判斷

A.M 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于 N 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

B.M 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于 N 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.M 點(diǎn)的電勢(shì)低于 N 點(diǎn)的電勢(shì)

D.M 點(diǎn)的電勢(shì)等于 N 點(diǎn)的電勢(shì)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，MN、PQ為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)的電阻和一個(gè)理想電流表A，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下一根質(zhì)量為、電阻為的金屬棒與磁場(chǎng)的左邊界cd重合.現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右、大小為0.4N的恒定拉力F，使棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，已知在金屬棒離開磁場(chǎng)右邊界ef前電流表的示數(shù)已保持穩(wěn)定.

（1）求金屬棒離開磁場(chǎng)右邊界ef時(shí)的速度大小.

（2）當(dāng)拉力F的功率為0.08W時(shí)，求金屬棒的加速度.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，發(fā)光竹蜻蜓是一種常見的兒童玩具，它在飛起時(shí)能夠持續(xù)閃爍發(fā)光．某同學(xué)對(duì)竹蜻蜒的電路做如下簡(jiǎn)化：如圖乙所示，半徑為L的導(dǎo)電圓環(huán)繞垂直于圓環(huán)平面、通過圓心O的金屬軸O1O2以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)上接有電阻均為r的三根金屬輻條OP、OQ、OR，輻條互成角．在圓環(huán)左半部分分布著垂直圓環(huán)平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)軸O1O2與圓環(huán)的邊緣之間通過電刷N、M與一個(gè)LED燈相連(假設(shè)LED燈電阻恒為r)．其他電阻不計(jì)，從輻條OP進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)．

(1)在輻條OP轉(zhuǎn)過的過程中，求通過LED燈的電流；

(2)求圓環(huán)每旋轉(zhuǎn)一周，LED燈消耗的電能；

(3)為使LED燈閃爍發(fā)光時(shí)更亮，可采取哪些改進(jìn)措施？(請(qǐng)寫出三條措施)

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