【題目】如圖（甲）所示，把一個(gè)固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝，線圈的總電阻r=1.0Ω，線圈所圍成矩形的面積S=0.040m2，小燈泡的電阻R=9.0Ω，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖（乙）所示。已知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式為，其中為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場變化的周期。不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：

（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；

（2）小燈泡消耗的電功率；

（3）在磁感強(qiáng)度變化的0-的時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量。

【答案】(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10-3C

【解析】試題分析：（1）根據(jù)B﹣t圖象讀出周期T，由公式Em=nBmSω求出線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；

（2）根據(jù)歐姆定律求出電流的最大值，再求出電流的有效值，由電流的有效值求解小燈泡消耗的電功率．

（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電流的公式求解0～時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．

解：（1）因?yàn)榫�圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變化的周期與磁場變化的周期相同，所以由圖象可知，線圈中產(chǎn)生交變電流的周期為 T=3.14×10﹣2s．

所以線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為Em=nBmSω=nBmS=100×1×0.040×V=8V

（2）根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為

通過小燈泡電流的有效值為 I==0.4A

小燈泡消耗的電功率為 P=I2R=2.88W

（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的1～1/4周期內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值

通過燈泡的平均電流

通過燈泡的電荷量

答：

（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為8V；

（2）小燈泡消耗的電功率為2.88W；

（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量為4.0×10﹣3C．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】帶有1/4光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的滑車靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量也為M的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車，到達(dá)某一高度后，小球又返回車的左端，則

A. 小球以后將向左做平拋運(yùn)動(dòng)

B. 小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)

C. 此過程小球?qū)π≤囎龅墓?/span>

D. 小球在弧形槽上升的最大高度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶以速率v=3m/s勻速運(yùn)行。工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=1m/s的速度滑上傳送帶的左端A，在傳送帶的作用下繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，然后從傳送帶右端B水平飛出，落在水平地面上。已知工件的質(zhì)量m=1kg，工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，拋出點(diǎn)B距地面的高度h=0.80m，落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x=1.2m，g=10m/s2。傳送帶的輪半徑很小。求：

(1)工件離開B點(diǎn)時(shí)的速度；

(2)在傳送工件的過程中，傳送帶對工件做的功及傳送此工件由于摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止開始自由下落，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮至最短。若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A至B到C的運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法錯(cuò)誤的是（ ）。

A. 小球的機(jī)械能守恒

B. 小球在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

C. 小球由B到C加速度先減小后增大

D. 小球由B到C的過程中，動(dòng)能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間， 計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，如圖所示是一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5、6七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為1.40 cm、3.55 cm、6.45 cm、10.15 cm、14.55 cm、19.70 cm.由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小為v4＝__________ m/s，小車的加速度大小a＝______m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電梯質(zhì)量為M，電梯地板上放置一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，輕質(zhì)鋼索拉動(dòng)電梯由靜止開始豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為H時(shí)，速度達(dá)到v。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，在這個(gè)過程中

A. 物塊所受支持力與鋼索拉力之比為m：M

B. 地板對物塊的支持力做的功等于

C. 物塊克服重力做功的平均功率等于

D. 電梯及物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量等于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一簡諧橫渡在某區(qū)域沿x軸傳播，實(shí)線a為t=0時(shí)刻的波形圖線，虛線b為t=0.5s時(shí)刻的波形圖線，虛線b與x軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)為xP=1m。下列說法正確的是 。

A. t=0時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)的位移為5cm

B. 這列波的傳播速度大小可能為30m/s

C. 這列波的波源振動(dòng)頻率可能為2.5Hz

D. t=l.5s時(shí)刻P點(diǎn)一定處于波谷位置

E. 若該波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓，不會(huì)有很大的波動(dòng)。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，變阻器R表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P向下移時(shí)( )

A. 相當(dāng)于在減少用電器的數(shù)目

B. V1表的示數(shù)隨V2表的示數(shù)的增大而增大

C. A1表的示數(shù)隨A2 表的示數(shù)的增大而增大

D. 變壓器的輸入功率在先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ab、cd為間距d＝1m的光滑傾斜金屬導(dǎo)軌，與水平面的夾角θ＝37，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，a、c間連接電阻R＝2.4Ω�？臻g存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝2T的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。將一根金屬棒放置在導(dǎo)軌上距ac為x0＝0.5m處，其質(zhì)量m＝0.5kg，電阻r＝0.8Ω。現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與ac平行且與導(dǎo)軌接觸良好。已知當(dāng)金屬棒從初始位置向下滑行x＝1.6m到達(dá)MN處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，金屬導(dǎo)軌足夠長，sin37＝0.6，cos37＝0.8，g取10m／s2。求：

（1）金屬棒從釋放到運(yùn)動(dòng)至MN處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

（2）若將釋放金屬棒的時(shí)刻記作t＝0，為使閉合回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，試寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的表達(dá)式。

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