【題目】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈，邊長(zhǎng)L1=0．40m、L2=0．25m，其匝數(shù)n=100匝，總電阻r=1．0Ω，線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和R=3．0Ω的定值電阻相連接。線圈所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1．0T，在外力驅(qū)動(dòng)下線圈繞豎直固定中心軸O1O2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω=2．0rad/s。求：

（1）電阻R兩端電壓的最大值；

（2）從線圈通過中性面（即線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直的位置）開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過周期通過電阻R的電荷量；

（3）在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】（1）15V；（2）2．5C；（3）157J。

【解析】試題分析：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em= nBSω，其中S= L1L2

Em= nBSω=nBL1L2ω=20V

線圈中感應(yīng)電流的最大值Im==5．0A

電阻R兩端電壓的最大值Um=ImR=15V

（2）設(shè)從線圈平面通過中性面時(shí)開始，經(jīng)過周期的時(shí)間Dt==

此過程中線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)`E = n= n

通過電阻R的平均電流，

通過電阻R的電荷量

（3）線圈中感應(yīng)電流的有效值I==A

線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電流通過整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱：Q熱=I 2（R+r）T = 50pJ157J

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】2016年9月16日，北京航天飛行控制中心對(duì)天宮二號(hào)成功實(shí)施變軌控制，使天宮二號(hào)由橢圓形軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)進(jìn)入近圓形軌道，等待神舟十一號(hào)到來。10月19日凌晨，神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功，對(duì)接時(shí)的軌道高度是393公里，比神舟十號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接時(shí)的軌道高了50公里，這與未來空間站的軌道高度基本相同，為我國(guó)載人航天發(fā)展戰(zhàn)略的第三步——建造空間站做好了準(zhǔn)備。下列說法正確的是

A．在近圓形軌道上運(yùn)行時(shí)天宮一號(hào)的周期比天宮二號(hào)的長(zhǎng)

B．在近圓形軌道上運(yùn)行時(shí)天宮一號(hào)的加速度比天宮二號(hào)的小

C．天宮二號(hào)由橢圓形軌道進(jìn)入近圓形軌道需要減速

D．交會(huì)對(duì)接前神舟十一號(hào)的運(yùn)行軌道要低于天宮二號(hào)的運(yùn)行軌道

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，為某種通明材料做成的三棱鏡橫截面，其形狀是邊長(zhǎng)為a的等邊三角形，現(xiàn)有一束寬度為a的單色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上，結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面．試求：

①該材料對(duì)此平行光束的折射率；

②這些到達(dá)BC面的光線從BC面折射而出后，如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑，則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時(shí)，此光斑分為兩條？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面的夾角為θ，極板間距為d，帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電荷量為q，微粒從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入極板間，沿直線運(yùn)動(dòng)并從極板N的右邊緣B處射出，則( )

A．微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為

B．微粒的加速度大小等于gsin θ

C．兩極板間的電勢(shì)差UMN＝

D．微粒從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中電勢(shì)能減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是( )

A. 參考系一定是固定不動(dòng)的物體

B. 參考系必須是正在做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體

C. 雖然地球很大，且有自轉(zhuǎn)，但在研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，地球仍可作為質(zhì)點(diǎn)

D. 研究跳水運(yùn)動(dòng)員在空中的轉(zhuǎn)體動(dòng)作時(shí)，該運(yùn)動(dòng)員不可看作質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力F使彈簧壓縮，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是（ ）

A．尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

B．尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C．離開墻后，a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

D．離開墻后，a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑的水平桌面上有等大的質(zhì)量分別為M=0.6kg，m=0.2kg的兩個(gè)小球，中間夾著一個(gè)被壓縮的具有Ep=10.8J彈性勢(shì)能的輕彈簧（彈簧與兩球不相連），原來處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)突然釋放彈簧，球m脫離彈簧后滑向與水平面相切、半徑為R=0.425m的豎直放置的光滑半圓形軌道，如圖所示．g取10m/s2 ． 則下列說法正確的是（ ）

A. 球m從軌道底端A運(yùn)動(dòng)到頂端B的過程中所受合外力沖量大小為3.4Ns

B. M離開輕彈簧時(shí)獲得的速度為9m/s

C. 若半圓軌道半徑可調(diào)，則球m從B點(diǎn)飛出后落在水平桌面上的水平距離隨軌道半徑的增大而減小

D. 彈簧彈開過程，彈力對(duì)m的沖量大小為1.8Ns

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】?jī)山饘傩∏蛩鶐щ姾闪糠謩e為+3Q和﹣Q，將兩小球接觸后，它們所帶的電荷量一共為（　�。�
A.+3Q
B.+2Q
C.+Q
D.﹣Q

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是測(cè)量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖，圖中R0是保護(hù)電阻（10Ω），R1是電阻箱（0～99．9Ω），R是滑動(dòng)變阻器，A1和A2是電流表，E是電源（電動(dòng)勢(shì)10V，內(nèi)阻很小）．在保證安全和滿足需求的情況下，使測(cè)量范圍盡可能大．實(shí)驗(yàn)具體步驟如下：

①連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大；

②閉合S，從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R1，先調(diào) R1為適當(dāng)值，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使A1示數(shù)I1=0．15A，記下此時(shí)電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2；

③重復(fù)步驟（2），再測(cè)量6組R1和I2的值；

④將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，得到 如圖2所示的圖象．

根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答以下問題：

（1）現(xiàn)有四只供選用的電流表

A．電流表（0～3mA，內(nèi)阻為 2．0Ω）

B．電流表（0～3mA，內(nèi)阻未知）

C．電流表（0～0．3A，內(nèi)阻為 5．0Ω）

D．電流表（0～0．3A，內(nèi)阻未知）

A1應(yīng)選用 ．A2應(yīng)選用 （選填字母 A、B、C、D）

（2）測(cè)得一組R1和I2值后，調(diào)整電阻箱R1，使其阻值變小，要使A1示數(shù)I1=0．15A，應(yīng)讓滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值 （選填“不變”、“變大”或“變小”）．

（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出 Rx= Ω．（保留兩位有效數(shù)字）

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