【題目】1831年10月28日，法拉第在一次會(huì)議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)．如圖所示為一圓盤發(fā)電機(jī)對(duì)小燈泡供電的示意圖，銅圓盤可繞豎直銅軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩塊銅片C、D分別與圓盤的豎直軸和邊緣接觸．已知銅圓盤半徑為L，接入電路中的電阻為r，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，小燈泡電阻為R.不計(jì)摩擦阻力，當(dāng)銅圓盤以角速度ω沿順時(shí)針方向(俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：

(1) 銅圓盤的銅軸與邊緣之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E；

(2) 流過小燈泡的電流方向，以及小燈泡兩端的電壓U；

(3) 維持圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的外力的功率P.

【答案】（1）BωL2（2）（3）

【解析】

(1) 由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

圓盤半徑兩端的平均速度為：

由以上方程可得銅圓盤的銅軸與邊緣之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大�。�

(2) 由右手定則可得電流方向：由到；

由閉合電路歐姆定律可得電流為：

所以燈泡兩端的電壓為：

由以上方程解得：

(3) 由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，維持圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的外力的功率等于電路消耗的總功率，即：

而電路中消耗的總功率為：

由以上方程解得：

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】如圖，在同一平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠?/span>l,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下。一邊長(zhǎng)為的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的正確圖線可能是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是甲、乙、丙、丁四個(gè)物體的物理量與時(shí)間的關(guān)系圖象，下列說法正確的是

A. 甲物體受到的合力為零B. 乙物體受到的合力越來越大

C. 丙物體受到不為零且大小恒定的合力D. 丁物體的加速度越來越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電動(dòng)自行車是一種應(yīng)用廣泛的交通工具，其速度控制是通過轉(zhuǎn)動(dòng)右把手實(shí)現(xiàn)的，這種轉(zhuǎn)動(dòng)把手稱“霍爾轉(zhuǎn)把”，屬于傳感器非接觸控制．轉(zhuǎn)把內(nèi)部有永久磁鐵和霍爾器件等，截面如圖甲．開啟電源時(shí)，在霍爾器件的上下面之間加一定的電壓，形成電流，如圖乙．轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)動(dòng)永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾器件能輸出控制車速的電勢(shì)差，已知電勢(shì)差與車速關(guān)系如圖丙，以下關(guān)于“霍爾轉(zhuǎn)把”敘述正確的是（ ）

A．為提高控制的靈敏度，永久磁鐵的上下端分別為N、S 極

B．按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)把手，車速變快

C．圖乙中從霍爾器件的左、右側(cè)面輸出控制車速的電勢(shì)差

D．若霍爾器件的上下面之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào)，不影響車速控制

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1.若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣，求：

（1）潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)；

（2）在海底吸入的空氣大約是岸上吸入的空氣的壓強(qiáng)的多少倍？(忽略溫度的差異)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1951年，物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“電子偶數(shù)”，所謂“電子偶數(shù)”，就是由一個(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子繞它們的質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn)形成的相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng)．已知正、負(fù)電子的質(zhì)量均為me，普朗克常數(shù)為h，靜電力常量為k．

（1）若正、負(fù)電子是由一個(gè)光子和核場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的，且相互作用過程中核場(chǎng)不提供能量，則此光子的頻率必須大于某個(gè)臨界值，此臨界值為多大？

（2）假設(shè)“電子偶數(shù)”中正、負(fù)電子繞它們質(zhì)量中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r、運(yùn)動(dòng)速度v及電子的質(zhì)量滿足量子化理論：2mevnrn＝，n＝1，2…，“電子偶數(shù)”的能量為正負(fù)電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和系統(tǒng)的電勢(shì)能之和，已知兩正負(fù)電子相距為L時(shí)的電勢(shì)能為．試求n＝1時(shí)“電子偶數(shù)”的能量．

（3）“電子偶數(shù)”由第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)發(fā)出光子的波長(zhǎng)為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電流說法正確的是( )

A. 導(dǎo)體中沒有電流時(shí)，說明導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷移動(dòng)

B. 由I=可知，導(dǎo)體兩端電壓越大，經(jīng)過導(dǎo)體的電流越大

C. 電流有方向，所以是矢量

D. 由I=可知，經(jīng)過導(dǎo)體的電流越大，導(dǎo)體電阻越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì) E和內(nèi)阻 r及電阻 R1的阻值。

實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源，待測(cè)電阻 R1，電壓表 V（量程 0～3 V，內(nèi)阻很大），電阻箱 R（0～99.99 Ω），單刀單擲開關(guān) S1，單刀雙擲開關(guān) S2，導(dǎo)線若干。

（1）先測(cè)電阻 R1的阻值。請(qǐng)將該同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：

A．閉合 S1，將 S2切換到 a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù) R0和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1；

B．保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b ，讀出電壓表的示數(shù) U2；

C．電阻 R1的表達(dá)式為 R1＝____________。

（2）該同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻 R1＝3.2 Ω，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻 r，其做法是：閉合 S1，將 S2切換到 a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù) R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)阻r =____Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)系不正確的有（ ）

A. 線速度vA>vB

B. 運(yùn)動(dòng)周期TA>TB

C. 筒壁對(duì)它們的彈力FNA>FNB

D. 它們受到的摩擦力fA=fB

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