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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(qiáng)磁場中．若磁感強(qiáng)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(qiáng)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?
2π
T
COS(
2π
T
)t，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)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(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)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(jī)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(jī)的輸出端接到如圖（丙）所示的電路A、B端，已知發(fā)電機(jī)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(diǎn)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(qiáng)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(shí)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(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)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(qiáng)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(yùn)動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在圓形運(yùn)強(qiáng)磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端，如圖（乙）所示．這就為實(shí)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(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？
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