【題目】如圖所示，N=50匝的矩形線圈abcd，ab邊長(zhǎng)，ad邊長(zhǎng)，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的軸以n=3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω，t=0時(shí)線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外，cd邊轉(zhuǎn)入紙里，求：

（1）t=0時(shí)感應(yīng)電流的方向及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（2）線圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功；

（3）從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中流過(guò)電阻R的電荷量。

【答案】（1）線圈感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba （2）W=98.6J（3）q=0.1C

【解析】（1）根據(jù)右手定則，線圈感應(yīng)電流方向?yàn)?/span>adcba；

線圈的角速度；

圖示位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，其大小為代入數(shù)據(jù)可得；

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；

（3）電動(dòng)勢(shì)的有效值；

線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期；

線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力做功大小等于電功的大小，即：，解得W=98.6J；

（3）從t=0起轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程中，內(nèi)流過(guò)R的電荷量：，解得q=0.1C。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】夏天的早晨用打氣體筒給車(chē)胎打氣，某自行車(chē)輪胎的容積為V=2×103cm3，里面已有壓強(qiáng)為p0=1atm的空氣，打氣筒每次將V0=200cm3，壓強(qiáng)為p0=1atm的空氣充入車(chē)胎，車(chē)胎所能承受的最大壓強(qiáng)為p=3.1atm，為了保證車(chē)胎在中午天氣最熱的時(shí)候不爆裂，早晨最多能用打氣筒給車(chē)胎充氣多少次?設(shè)早晨氣溫為t1=22℃，中午氣溫為t2=37℃，不考慮車(chē)胎容積的變化及充氣過(guò)程中溫度的變化。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電源是通過(guò)非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置，在不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同，物理學(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來(lái)表明電源的這種特性。

（1）如圖27-1所示，固定于水平面的U形金屬框架處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬框兩平行導(dǎo)軌間距為l。金屬棒MN在外力的作用下，沿框架以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直于兩平行導(dǎo)軌并接觸良好。已知電子的電荷量為e。

a. 請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1；

b．在金屬棒產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的過(guò)程中，請(qǐng)畫(huà)圖說(shuō)明是什么力充當(dāng)非靜電力，并根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義式求出這個(gè)非靜電力產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式E2；

（2）由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也是通過(guò)非靜電力做功而實(shí)現(xiàn)的。在磁場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同，它的電場(chǎng)線是閉合的，我們把這樣的電場(chǎng)叫做感生電場(chǎng)，也稱(chēng)渦旋電場(chǎng)。在渦旋電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功與路徑有關(guān)，正因?yàn)槿绱�，它是一種非靜電力。如圖27-2所示，空間存在一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R。一半徑為r的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心O與圓形磁場(chǎng)區(qū)域的中心重合。已知電子的電荷量為e。

a.如果磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間t的變化關(guān)系為Bt=B0+kt。求圓形導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E3的大�。�

b．上述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力來(lái)自于渦旋電場(chǎng)對(duì)電子的作用。求上述導(dǎo)線環(huán)中電子所受非靜電力F3的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的磁感應(yīng) 強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)．設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g.則此過(guò)程 (　　)

A. 桿的速度最大值為

B. 流過(guò)電阻R的電荷量為

C. 恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量

D. 恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一種稱(chēng)為手性材料的光介質(zhì)，當(dāng)激光從空氣射入這種材料的時(shí)候，將會(huì)分離出兩種光，一種是左旋圓偏振光，其折射率為；另一種是右旋圓偏振光，其折射率為，其中no為選定材料的折射率，k為大于零的參數(shù)（和大于1），則 （ ）

A. 在這種介質(zhì)中左旋光的速度大于右旋光的速度

B. 入射角一定的情況下（大于零），左旋光的偏折程度比右旋光大

C. 入射角一定的情況下（大于零），k越大，左旋光與右旋光分離的現(xiàn)象越明顯

D. 當(dāng)左、右旋光從該材料射向空氣時(shí)，左旋光的臨界角小于右旋光的臨界角

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑，在球的左側(cè)有一豎直接收屏在A點(diǎn)與玻璃球相切．自B點(diǎn)發(fā)出的光線BM在M點(diǎn)射出，出射光線平行于AB，照射在接收屏上的Q點(diǎn)．另一光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射．已知∠ABM=30°，求：

（ⅰ）玻璃的折射率；

（ⅱ）光由B傳到M點(diǎn)與再由M傳到Q點(diǎn)所需時(shí)間比；

（ⅲ）N點(diǎn)到直徑AB的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細(xì)均勻且內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱細(xì)玻璃管長(zhǎng)L0=65cm，用長(zhǎng)為h=25cm的水銀柱封閉一段理想氣體。開(kāi)始時(shí)玻璃管水平放置，氣柱長(zhǎng)L1=25cm，大氣壓強(qiáng)為P0=75cmHg。不考慮環(huán)境溫度的變化。

（i）若將玻璃管由水平位置緩慢轉(zhuǎn)至豎直位置（管口向上)，求此時(shí)氣柱的壓強(qiáng)p2和長(zhǎng)度L2；

（ii）保持玻璃管沿豎直方向放置，向玻璃管中緩慢注入水銀,當(dāng)水銀柱上端與管口相平時(shí)封閉氣柱的長(zhǎng)度L3。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d＝0.5 m，電阻不計(jì)，左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值R＝2 Ω的電阻連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值RL＝4 Ω的小燈泡L連接。在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng) l＝2 m，有一阻值r＝2 Ω的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處(恰好不在磁場(chǎng)中)。CDFE區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示。在t＝0至t＝4 s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4 s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)。已知從t＝0開(kāi)始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化。求：

(1)通過(guò)小燈泡的電流；

(2)金屬棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】帶正電的微粒放在電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．帶電微粒只在靜電力的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是( )

A．微粒在0～1 s內(nèi)的加速度與1 s～2 s內(nèi)的加速度相同

B．微粒將沿著一條直線運(yùn)動(dòng)

C．微粒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D．微粒在第1 s內(nèi)的位移與第3 s內(nèi)的位移相同

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