【題目】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的矩形線圈兩邊邊長(zhǎng)分別為、，匝數(shù)為N，線圈總電阻為r，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的固定對(duì)稱(chēng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)；線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)與兩個(gè)被此地緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）保持與定值電阻R相連接，在外力作用下線圈以恒定的角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。(不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸及滑環(huán)與電刷的摩擦)

(1)從線圈平面垂直磁場(chǎng)時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的表達(dá)式(不必推導(dǎo))；

(2)從線圈通過(guò)中性面(即線圈平面與磁場(chǎng)方向重直的位置)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求經(jīng)過(guò)周期的時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量q；

(3)在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)周期的過(guò)程中，求電路中產(chǎn)生的總焦耳熱Q.

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω=nBL1L2ω
從線圈平面垂直磁場(chǎng)時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的表達(dá)式

（2）設(shè)從線圈平面通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)1/4周期的時(shí)間
此過(guò)程中線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：
通過(guò)電阻R的平均電流： ，
通過(guò)電阻R的電荷量：；
（3）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值

線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電流通過(guò)整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱：

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】用均勻?qū)Ь�做成的正方形線圈邊長(zhǎng)為20cm，匝數(shù)為200匝，線圈回路總電阻為。線圈的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如甲圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)按乙圖所示規(guī)律發(fā)生變化時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 線圈中磁通量的變化率為

B. 線圈中感應(yīng)電流為0.4A，方向?yàn)?/span>acbda

C. 在0.3s時(shí)線圈所受的安培力為，方向水平向右

D. 在0.3s內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光導(dǎo)纖維按沿徑向折射率的變化可分為階躍型和連續(xù)型兩種。階躍型的光導(dǎo)纖維分為內(nèi)芯和外套兩層，內(nèi)芯的折射率比外套的大。連續(xù)型光導(dǎo)纖維的折射率中心最高，沿徑向逐漸減小，外表面附近的折射率最低。關(guān)于光在連續(xù)型光導(dǎo)纖維中的傳播，下列四個(gè)圖中能正確表示傳播路徑的是

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在長(zhǎng)為L的輕桿中點(diǎn)A和端點(diǎn)B處各固定一質(zhì)量為m的球，桿可繞軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，使桿從水平位置無(wú)初速度釋放擺下轉(zhuǎn)到豎直位置，下列說(shuō)法正確的是

A.重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率先增大后減小

B.A球和B球都遵循機(jī)械能守恒

C.豎直位置時(shí),

D.桿對(duì)A桿做功WA＝0.2mgL，對(duì)B做功WB＝－0.2mgL

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______________。

A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘

B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正

C．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量

D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物

②某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫(huà)出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有____________。

A．OA、AD和EG的長(zhǎng)度 B．OC、BC和CD的長(zhǎng)度

C．BD、CF和EG的長(zhǎng)度 D．AC、BD和EG的長(zhǎng)度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸.高度為L、底面積為S，缸E內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為m的活塞，封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，溫度為熱力學(xué)溫標(biāo)時(shí)，用繩子系住汽缸底，將汽缸倒過(guò)來(lái)懸掛起來(lái)，汽缸處于豎直狀態(tài)，缸內(nèi)氣體高為。已知重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為，不計(jì)活塞厚度及活塞與缸體的摩擦。

(1)從開(kāi)始升溫到活塞剛要脫離汽缸的過(guò)程中，

a.寫(xiě)出缸內(nèi)氣體的狀態(tài)參量(P，V，T)中不變量?

b.內(nèi)氣體的溫度至少要升高到多少?

(2)從開(kāi)始升溫到活塞剛要脫離汽缸，缸內(nèi)氣體壓力對(duì)活塞做功多少？

(3)從開(kāi)始升溫到活塞剛要脫離汽缸，缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量為ΔU，則氣體在活塞下移的過(guò)程中吸收的熱量為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝4kg的物體放在水平地面上，當(dāng)給物體加一個(gè)水平恒力F1＝32N時(shí)，恰好可以勻速滑動(dòng)（取g=10m/s2，已知cos37°=0.8，sin37°=0.6），求：

（1）物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)

（2）若把原來(lái)的水平力改成與水平面成θ=37°的斜向下力F2，為了讓物體勻速運(yùn)動(dòng)，F2應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為l ＝0.2m，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R ＝ 0.5Ω的電阻，在X ≥ 0處有一與水平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B ＝ 0.5T。一質(zhì)量為m ＝ 0.1kg的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v0＝2m/s的初速度進(jìn)人磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于桿的水平外力 F的共同作用下作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a ＝ 2m/s2，方向與初速度方向相反。設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：

（1）電流為零時(shí)金屬桿所處的位置；

（2）電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力 F的大小和方向；

（3）保持其他條件不變，而初速度v0取不同值，求開(kāi)始時(shí)F方向與初速度v0取值關(guān)系

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三塊擋板圍成截面邊長(zhǎng)L＝1.2m的等邊三角形區(qū)域，C、P、Q分別是MN、AM和AN中點(diǎn)處的小孔，三個(gè)小孔處于同一豎直面內(nèi)，MN水平，MN上方是豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=4×10-4N /C。三角形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1；AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝3B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)將一比荷q/m=108C/kg的帯正電的粒子，從O點(diǎn)由靜止釋放，粒子從MN小孔C進(jìn)入內(nèi)部勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)內(nèi)部磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后直接垂直AN經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)進(jìn)入外部磁場(chǎng)。已知粒子最終回到了O點(diǎn)，OC相距2m。設(shè)粒子與擋板碰撞過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)能損失，且電荷量不變，不計(jì)粒子重力，不計(jì)擋板厚度，取π＝3。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小；

（2）粒子從O點(diǎn)出發(fā)，到再次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間；

（3）若僅改變B2的大小，當(dāng)B2滿足什么條件時(shí)，粒子可以垂直于MA經(jīng)孔P回到O點(diǎn)（若粒子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)立即被吸收）。

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