【題目】圖所示為一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈的長度,寬度,共有匝,總電阻,可繞與磁場方向垂直的對稱軸轉(zhuǎn)動.線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中,與線圈兩端相連的金屬滑環(huán)上接一個(gè)“, ”的燈泡,當(dāng)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動時(shí),小燈泡消耗的功率恰好為.(不計(jì)轉(zhuǎn)動軸與電刷的摩擦)

)推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值的表達(dá)式(其中表示線圈的面積).

)求線圈轉(zhuǎn)動的角速度

)線圈以上述角速度轉(zhuǎn)動周過程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能.

【答案】

【解析】)線圈平面與磁場方向平行時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大,設(shè)邊的線速度為,該邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

與此同時(shí),線圈的邊也在切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢為: 因?yàn)?/span>,

所以,

線速度,所以,而表示線圈的面積).

)設(shè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為,則.

,設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為

根據(jù)閉合電路歐姆定律得:

發(fā)電機(jī)感應(yīng)電動勢最大值為,

解得

)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能為,

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)靜電學(xué)的說法正確的是

A. 摩擦起電和感應(yīng)起電的本質(zhì)是產(chǎn)生了新的電子

B. 電荷量是不能連續(xù)變化的物理量

C. 電場力做功與移動電荷的路徑有關(guān)

D. 沿著電場線方向電勢逐漸升高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面說法正確的是

A. 曲線運(yùn)動不可能是勻變速運(yùn)動

B. 做圓周運(yùn)動物體的合外力一定指向圓心

C. 兩個(gè)直線運(yùn)動的合運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動

D. 做曲線運(yùn)動的物體所受合外力不可能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的變化而變大,因而引起功率變化.一研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)研究這一問題,實(shí)驗(yàn)室備有的器材是:電壓表(, ),電流表(, ),電池,開關(guān),滑動變阻器,待測小燈泡,導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)時(shí),要求小燈泡兩端電壓從逐漸增大到額定電壓以上.

)他們應(yīng)選用圖中哪個(gè)圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)__________

A. B.

C. D.

)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)描繪出如圖所示的圖象,小燈泡電壓隨電流變化曲線,由此可知,小燈泡電阻隨溫度關(guān)系是__________

)已知實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡標(biāo)有字樣.請你根據(jù)上述試驗(yàn)的結(jié)果,確定小燈泡在電壓下的實(shí)際功率是__________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】磁流體發(fā)電具有結(jié)構(gòu)簡單、啟動快捷、環(huán)保且無需轉(zhuǎn)動機(jī)械等優(yōu)勢。如圖所示,是正處于研究階段的磁流體發(fā)電機(jī)的簡易模型圖,其發(fā)電通道是一個(gè)長方體空腔,長、高、寬分別為l、a、b,前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體,上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極,這兩個(gè)電極通過開關(guān)與阻值為R的某種金屬直導(dǎo)體MN連成閉合電路,整個(gè)發(fā)電通道處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直紙面向里。高溫等離子體以不變的速率v水平向右噴入發(fā)電通道內(nèi),發(fā)電機(jī)的等效內(nèi)阻為r,忽略等離子體的重力、相互作用力及其他因素。

1)求該磁流體發(fā)電機(jī)的電動勢大小E;

2)當(dāng)開關(guān)閉合后,整個(gè)閉合電路中就會產(chǎn)生恒定的電流。

a.要使等離子體以不變的速率v通過發(fā)電通道,必須有推動等離子體在發(fā)電通道內(nèi)前進(jìn)的作用力。如果不計(jì)其它損耗,這個(gè)推力的功率PT就應(yīng)該等于該發(fā)電機(jī)的總功率PD,請你證明這個(gè)結(jié)論;

b.若以該金屬直導(dǎo)體MN為研究對象,由于電場的作用,金屬導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動的速率增加,但運(yùn)動過程中會與導(dǎo)體內(nèi)不動的粒子碰撞從而減速,因此自由電子定向運(yùn)動的平均速率不隨時(shí)間變化。設(shè)該金屬導(dǎo)體的橫截面積為s,電阻率為,電子在金屬導(dǎo)體中可認(rèn)為均勻分布,每個(gè)電子的電荷量為e。求金屬導(dǎo)體中每個(gè)電子所受平均阻力的大小f。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置探究小車做勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,他采用電火花計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)請?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中,選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線上(填編號)________。

①電火花計(jì)時(shí)器 ②天平、鄣蛪航涣麟娫础、芗(xì)繩和紙帶、蓓来a、托盤和小車、蘅潭瘸摺、呙氡怼、嘁欢藥в谢喌拈L木板

(2)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,先________,再________。紙帶被打出一系列點(diǎn),其中一段如圖所示,可知紙帶的________(”)端與小車相連。

(3)如圖所示的紙帶上,AB、C、DEF為紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有一點(diǎn)未畫出來),其中x17.05 cmx27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cmx610.26 cm.vB________m/s,a________m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形容器的軸線垂直于水平面,容器固定不動,兩個(gè)質(zhì)量相同的球A、B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則下列選項(xiàng)中正確的是( )

A. A的線速度必小于球B的線速度

B. A的角速度必小于球B的角速度

C. A的運(yùn)動周期必小于球B的運(yùn)動周期

D. A對筒壁的壓力必大于球B對筒壁的壓力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面放在粗糙水平面上,質(zhì)量為m的物體在斜面上恰能勻速下滑.現(xiàn)加上如圖所示的沿斜面向下的力F,使物體在斜面上加速下滑,則此時(shí)地面對斜面的支持力N的大小和物體的加速度大小a

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車ab的位置-時(shí)間(x-t)圖線。由圖可知( )

A. 在時(shí)刻t2,a、b兩車運(yùn)動方向相反

B. 在時(shí)刻t1,a車追上b

C. t1t2這段時(shí)間內(nèi),b車的位移比a車的大

D. t1t2這段時(shí)間內(nèi),b車的速率一直比a車的大

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