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【題目】發(fā)電機轉子是匝數n=100，邊長L=20cm的正方形線圈，其置于磁感應強度B=0．5T的勻強磁場中，繞著垂直磁場方向的軸以ω=100π（rad／s）的角速度轉動，當轉到線圈平面與磁場方向垂直時開始計時．線圈的電阻r=1Ω，外電路電阻R=99Ω．試求：

（1）寫出交變電流瞬時值表達式；

（2）外電阻上消耗的功率；

（3）從計時開始，線圈轉過過程中，通過外電阻的電荷量是多少?

【答案】（1）i=6．28sin100πt （2）1．95×103W （3） 1×10-2C

【解析】

試題分析： （1）電動勢的最大值：Em=nBωL2=200π=628（V）

根據閉合電路歐姆定律得 Im==6．28A

故交變電流瞬時值表達式：i=6．28sin100πt

（2）電流的有效值I=

由P=I2R得外電阻上的消耗功率： P=（）2R=1．95×103W

（3）從計時開始到線圈轉過過程中，平均感應電動勢由E=n得

平均電流： = /（ R+r）=nBL2／2（R+r）·Δt

通過外電阻的電荷量：q=·Δt= nBL2／2（R+r）=1×10-2C

練習冊系列答案
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【題目】人在沼澤地行走時容易下陷．下陷時 （ ）

A. 人對沼澤地地面的壓力大于沼澤地地面對人的支持力

B. 人對沼澤地地面的壓力等于沼澤地地面對人的支持力

C. 人對沼澤地地面的箍力小于沼澤地地面對人的支持力

D. 無法確定

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【題目】如圖所示，平行極板與單匝圓線圈相連，極板距離為d，圓半徑為r，單匝線圈的電阻為R1，外接電阻為R2，其他部分的電阻忽略不計.在圓中有垂直紙面向里的磁場，磁感應強度均勻增加，有一個帶電粒子靜止在極板之間，帶電粒子質量為m、電量為q.則下列說法正確的是(　　)

A. 粒子帶正電

B. 磁感應強度的變化率為

C. 保持開關閉合，向上移動下極板時，粒子將向上運動

D. 斷開開關S，粒子將向下運動

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【題目】A、B兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前后的位移時間圖像a、b分別為A、B兩球碰前的位移時間圖像，c為碰撞后兩球共同運動的位移時間圖像，若A球質量m=2kg，則由圖可知下列結論正確的是（ ）

A．A、B碰撞前的總動量為3kgm/s

B．碰撞時A對B所施沖量為-4Ns

C．碰撞前后A的動量變化為4kgm/s

D．碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J

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【題目】如圖所示，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤讀數為N1，現在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導線，電流方向如圖，當加上電流后，臺秤讀數為N2，則以下說法正確的是（ ）

A. N1＞N2，彈簧長度將變長 B. N1＞N2，彈簧長度將變短

C. N1＜N2，彈簧長度將變長 D. N1＜N2，彈簧長度將變短

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【題目】如圖所示，光滑絕緣的水平面內存在場強為E的勻強電場，長度為L絕緣光滑的擋板AC與電場方向夾角為30°．現有質量相等、電荷量均為Q的甲、乙兩個帶電體從A處出發(fā)，甲由靜止釋放，沿AC邊無摩擦滑動，乙垂直于電場方向以一定的初速度運動，甲、乙兩個帶電體都通過C處．則甲、乙兩個帶電體

A．發(fā)生的位移相等

B．通過C處的速度相等

C．電勢能減少量都為

D．從A運動到C時間之比為

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【題目】測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數的實驗裝置如圖所示。實驗步驟如下：

①用游標卡尺測量擋光條的寬度L；用米尺測量O點到光電門A之間的距離d；

②調整輕滑輪，使細線水平；

③讓滑塊上的擋光條在桌面上O點的正上方并在砝碼盤中加上一定的砝碼，然后從O點由靜止釋放滑塊，讀出力傳感器的讀數F和數字毫秒計上顯示的擋光條經過光電門的時間Δt；

④根據擋光條的寬度L、O點到光電門A之間的距離d、擋光條經過光電門的時間Δt，求出滑塊運動時的加速度a；

⑤多次重復步驟③④，得到多組力的數據F與對應的滑塊加速度a；

⑥根據上述實驗數據作出a－F圖象，計算滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數μ。

測量次數

1

2

3

4

5

力傳感器讀數F（N）

0．32

0．43

0．51

0．58

0．66

測量計算的加速度a（m/s2）

0．59

1．20

1．51

1．89

2．31

請回答下列問題：

（1）滑塊的加速度a可以用d、L、Δt表示，則a的表達式為________。

（2）在此實驗中________（填“要求”或“不要求”）砝碼和砝碼盤的總質量遠小于滑塊、擋光條以及力傳感器的總質量。

（3）在實驗步驟⑤中，我們得到多組力的數據F與對應的滑塊加速度a的數據如下表所示，請在坐標紙中畫出a—F圖象。

（4）根據圖象求出滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數μ＝________（保留兩位有效數字）。

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【題目】如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里�，F使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc剛好運動到勻強磁場PQ邊界的v―t圖象，圖中數據均為已知量。重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是： （ ）

A. 金屬線框剛進入磁場時感應電流方向沿adcba方向

B. 磁場的磁感應強度為

C. 金屬線框在0~t3的時間內所產生的熱量為

D. MN和PQ之間的距離為

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【題目】如圖所示，A、B為平行板電容器的金屬板，G為靜電計．開始時開關S閉合，靜電計指針張開一定角度．下列操作可使指針張開角度增大一些的是（ ）

A．保持開關S閉合，將R上的滑片向右移動

B．斷開開關S后，將A、B兩極板分開一些

C．斷開開關S后，將A、B兩極板的正對面積減小一些

D．保持開關S閉合，將A、B兩極板分開一些

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