【題目】如圖甲所示,長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內,其匝數(shù)為n,總電阻為r,可繞其豎直中心軸O1O2轉動.線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和定值電阻R相連.線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場,磁感應強度B的大小隨時間t的變化關系如圖乙所示,其中B0、B1和t1均為已知.在0~t1的時間內,線框保持靜止,且線框平面和磁場垂直;t1時刻后線框在外力的驅動下開始繞其豎直中心軸以角速度ω勻速轉動.求:
(1)0~t1時間內通過電阻R的電流大。
(2)線框勻速轉動后,在轉動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量;
(3)線框勻速轉動后,從圖甲所示位置轉過90°的過程中,通過電阻R的電荷量.
【答案】(1)0~t1時間內通過電阻R的電流大小為;
(2)線框勻速轉動后,在轉動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量為πRω;
(3)線框勻速轉動后,從圖甲所示位置轉過90°的過程中,通過電阻R的電荷量為
【解析】
試題分析:(1)先求出感應電動勢,再根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流;
(2)線框產(chǎn)生感應電動勢的最大值 Em=nB1 L1L2ω,進而求出有效值,根據(jù) Q=I2Rt即可求解在轉動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量;
(3)先求出平均電動勢,再求出平均電流,根據(jù)q=即可求解.
解:(1)0~t1時間內,線框中的感應電動勢為:
E=n
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,通過電阻R的電流為:
I=
(2)線框產(chǎn)生感應電動勢的最大值為:Em=nB1 L1L2ω
感應電動勢的有效值為:E=nB1 L1L2ω
通過電阻R的電流 的有效值為:I=
線框轉動一周所需的時間為:t=
此過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量為:Q=I2Rt=πRω
(3)線框從圖甲所示位置轉過90°的過程中,平均感應電動勢為:
平均感應電流為:
通過電阻R的電荷量為:q=
答:(1)0~t1時間內通過電阻R的電流大小為;
(2)線框勻速轉動后,在轉動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量為πRω;
(3)線框勻速轉動后,從圖甲所示位置轉過90°的過程中,通過電阻R的電荷量為
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角θ=45°的斜面固定放置在水平地面上,質量為m的小球從斜面上方無初速度釋放,與斜面碰撞后速度大小不變,方向變?yōu)樗綊伋觯阎∏驈木嗯鲎颤c高為h1處自由下落,碰撞點距斜面底端為h2,重力加速度為g,不計空氣阻力.求:
(1) 剛開始下落時,小球的重力勢能(以地面為零勢能參考面);
(2) 小球與斜面碰撞時的速度大小v1;
(3) 若小球平拋后又落到斜面,試求小球第二次撞擊斜面時的速度v2大。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關于位移和路程,下列說法正確的是( )
A. 位移可能隨路程的增大而減小
B. 物體通過的路程不相等,但位移可能相同
C. 只要物體通過了一段路程,其位移就不可能為零
D. 位移可能隨時間的增大而減小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列關于速度的說法正確的是( )
A. 速度是描述我們位置變化的物理量
B. 瞬時速度方向就是物體運動的方向
C. 勻速直線運動的速度方向是可以改變的
D. 位移方向和速度方向一定相同
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某小型發(fā)電站的發(fā)電機輸出交流電壓為500 V,輸出電功率為50 kW,如果用電阻為3 Ω的輸電線向遠處用戶送電,這時用戶獲得的電壓和電功率是多少?假如,要求輸電線上損失的電功率是輸送功率的0.6%,則發(fā)電站要安裝一個升壓變壓器,到達用戶前再用降壓變壓器變?yōu)?/span>220 V供用戶使用,不考慮變壓器的能量損失,這兩個變壓器原、副線圈的匝數(shù)比各是多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一帶電粒子從電場中的A點運動到B點,軌跡如圖中虛線所示.不計粒子所受重力,則( )
A. 粒子帶正電
B. 粒子加速度逐漸減小
C. A點的速度大于B點的速度
D. 粒子的初速度不為零
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】氫原子處于基態(tài)時,原子能量E1= -13.6eV,已知電子電量e =1.6×10-19C,電子質量m=0.91×10-30kg,氫的核外電子的第一條可能軌道的半徑為r1=0.53×10-10m.
(1)若要使處于n=2的氫原子電離,至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子?
(2)氫原子核外電子的繞核運動可等效為一環(huán)形電流,則氫原子處于n=2的定態(tài)時,核外電子運動的等效電流多大?
(3)若已知鈉的極限頻率為6.00×1014Hz,今用一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)射的光譜照射鈉,試通過計算說明有幾條譜線可使鈉發(fā)生光電效應?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關于天然放射現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A. α射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生
B. β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生
C. γ 射線是由原子核外的內層電子躍遷產(chǎn)生
D. 通過化學反應不能改變物質的放射性
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,右為同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖(a)所示,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上,中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中,電流表示數(shù)如圖(b)所示,下列判斷正確的是( )
A. 從t1到t2時間內,小車做勻速直線運動
B. 從t1到t2時間內,小車做勻加速直線運動
C. 從t2到t3時間內,小車做勻速直線運動
D. 從t2到t3時間內,小車做勻加速直線運動
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com