如圖(甲) 所示,一固定的矩形導(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均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝,電阻r=1.0,所圍成矩形的面積=0.040 m2,小燈泡的電阻 9 .6,磁感應(yīng)強度隨時間按圖(乙)所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式,其中為磁感應(yīng)強度的最大值,為磁場變化的周期。不計燈絲電阻隨溫度的變化,求:
(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)小燈泡消耗的電功率;
(3)在磁感應(yīng)強度變化的的時間內(nèi),通過小燈泡的電荷量。

解:(1)因為線圈中產(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s 所以線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為V (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A 小燈泡消耗的電功率為W (3)在磁感應(yīng)強度變化的內(nèi),線圈中感應(yīng)電動勢的平均值 通過燈泡的平均電流 通過燈泡的電荷量 C
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖(甲)所示,一閉合金屬圓環(huán)處在垂直圓環(huán)平面的勻強磁場中.若磁感強度B隨時間t按如圖(乙)所示的規(guī)律變化,設(shè)圖中垂直紙面向里為磁場的正方向,環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向為正方向.則環(huán)中電流隨時間變化的圖象可能是圖中的( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖(甲)所示,一固定的矩形導(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)均勻分布著與線圈平面垂直的磁場.已知線圈的匝數(shù)N=200匝,電阻r=2.0Ω,所圍成矩形的面積S=0.080m2,小燈泡的電阻R=18.0Ω,磁場的磁感應(yīng)強度隨時間如圖乙所示的規(guī)律變化,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值的表達(dá)式為e=NBmS?
T
COS(
T
)t
,其中Bm為磁感應(yīng)強度的最大值,T為磁場變化的周期.不計燈絲電阻隨溫度的變化,求:
(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值
(2)通過小燈泡電流的有效值
(3)小燈泡消耗的電功率在磁感應(yīng)強度變化0~
T
4
 的時間內(nèi),通過小燈光的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖(甲)所示,一小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動,線圈匝數(shù)n=100匝.穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間按正弦規(guī)律變化,如圖(乙)所示,已知感應(yīng)電動勢的最大值Em=nωφm,其中φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值,π=3.14,

(1)求該發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的最大值Em;
(2)請寫出感應(yīng)電動勢e的瞬時表達(dá)式;
(3)將該發(fā)電機的輸出端接到如圖(丙)所示的電路A、B端,已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為r=10Ω,圖(丙)中的D為理想二極管(正向電阻為零,反向電阻無窮大),R=90Ω,求交流電流表的讀數(shù)I.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖(甲)所示,一豎直放置的邊長為L的正方形導(dǎo)線框,其內(nèi)有垂直框面向外的均勻變化的磁場,磁場變化如圖(乙)所示.導(dǎo)線框兩端分別連平行板電容器的兩極板M、N,M、N的長度和它們之間的距離都是d,兩平行板所在平面與紙面垂直.
(1)一質(zhì)子沿M、N兩板正中央水平射入,恰好打在N板的中點處.已知質(zhì)子的質(zhì)量和電量分別為m、e,求M、N兩板間的電壓UMN和質(zhì)子入射的初速度v0
(2)若在M、N間加一垂直紙面的勻強磁場B,質(zhì)子以初速度v沿兩極板的正中央入射時,恰好沿直線通過兩板,求M、N間所加磁場B的大小和方向.
(3)若在M、N的右側(cè)有一垂直M、N板的長接收板P,且在接收板與M、N間也存在(2)中所加的同樣大小與方向的磁場B,則質(zhì)子以直線通過M、N板之后恰好沒有碰到P板.求M板右端到P板的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖(甲)所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置,兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成(整個裝置處于真空中,圖中只畫出了6個圓筒,作為示意),它們沿中心軸線排列成一串,各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端.設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒有電場,且每個圓筒間的縫隙寬度很小,帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計.為達(dá)到最佳加速效果,需要調(diào)節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期,粒子每次通過圓筒間縫隙時,都恰為交流電壓的峰值.質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子分別經(jīng)過直線加速器加速后,從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道,且被導(dǎo)入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切.在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3…An,共n個,均勻分布在整個圓周上(圖中只示意性地用細(xì)實線畫了幾個,其余的用細(xì)虛線表示),每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強度均相同的勻強磁場,磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形.改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場的磁感應(yīng)強度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度.經(jīng)過精確的調(diào)整,可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動,這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在圓形運強磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端,如圖(乙)所示.這就為實現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備.
(1)若正、負(fù)電子經(jīng)過直線加速器后的動能均為E0,它們對撞后發(fā)生湮滅,電子消失,且僅產(chǎn)生一對頻率相同的光子,則此光子的頻率為多大?(已知普朗克恒量為h,真空中的光速為c.)
(2)若電子剛進(jìn)入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v0,為使電子通過直線加速器后速度為v,加速器所接正弦交流電壓的最大值應(yīng)當(dāng)多大?
(3)電磁鐵內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B為多大?
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