Question

如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線(xiàn)圈水平放置，線(xiàn)圈的兩端接一只小燈泡，在線(xiàn)圈所在空間內(nèi)存在著與線(xiàn)圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)．已知線(xiàn)圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1.0Ω，所圍成矩形的面積S＝0.040m²，小燈泡的電阻R＝9.0Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示的規(guī)律變化，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá) 式為，其中B_m為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)變化的周期．不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：

(1)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；

(2)小燈泡消耗的電功率；

(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)小燈泡的電荷量．

 

Answer 1

【答案】

(1)8.0V　(2)2.88W　(3)4.0×10^－3C

【解析】

試題分析： (1)由圖象知，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的交變電流的周期

T＝3.14×10－2s，所以

Em＝nBmSω＝＝8.0V      （3分）

(2)電流的最大值  有效值

小燈泡消耗的電功率P＝I²R＝2.88W       （4分）

(3)在時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)勢(shì)的平均值

平均電流

通過(guò)燈泡的電荷量＝4.0×10^－3C  （4分）

考點(diǎn)：正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率；電功、電功率；交流電的平均值及其應(yīng)用．

點(diǎn)評(píng)：求解交變電流的電功率時(shí)要用有效值．在電磁感應(yīng)中通過(guò)導(dǎo)體截面的電量經(jīng)驗(yàn)公式是，可以在推導(dǎo)的基礎(chǔ)上記�。�