如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度
T,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时,
求:
(1)若从图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)从中性面开始计时经过90°通过电阻R的电荷量;
(3)1min电路产生热量。
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求:
(1)若从图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)从中性面开始计时经过90°通过电阻R的电荷量;
(3)1min电路产生热量。
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更新时间:2016-12-08 03:43:28
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【推荐1】有一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴
转动,线圈面积为
,产生电压有效值
,频率为
向一霓虹灯供电:
求匀强磁场的磁感应强度B的大小.
若线圈从中性面开始转动,写出交流电电压的瞬时值表达式.
若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为
,试估算在一个小时内,霓虹灯发光时间t.
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(0.4)
【推荐2】如图所示,在xOy平面内有两根金属丝MN和PQ,其形状分别满足y=asin
和y=-asin
,在两根金属丝端点M、P和N、Q之间分别接一根阻值为R的电阻丝,两根金属丝中间三个相交处均有绝缘表面层相隔,金属丝电阻不计.x<0的区域内存在垂直于xOy平面向里的磁感应强度大小为B且较宽的匀强磁场,两金属丝在沿x轴负方向的外力作用下,以速度v匀速进入磁场.
(1)求金属丝进入磁场的过程中感应电流的最大值;
(2)求将两根金属丝全部拉入磁场中所产生的热量;
(3)假设仅在
≤x≤0的区域内存在垂直于xOy平面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场,求将两根金属丝以速度v匀速拉过磁场过程中外力的最大功率.
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(1)求金属丝进入磁场的过程中感应电流的最大值;
(2)求将两根金属丝全部拉入磁场中所产生的热量;
(3)假设仅在
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(0.4)
【推荐3】南海上某哨塔想采用浮桶式波浪发电补充生活用电,其原理简化如图甲。能产生如图乙辐向磁场的磁体通过支柱固定在暗礁上,线圈内置于浮桶中。浮桶随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中。该线圈与阻值
的指示灯相连.如图乙所示,浮桶下部由内、外两密封圆筒构成。匝数
匝的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度
,线圈直径
,内阻不计。假设浮桶振动的速度可表示为
,取
,求:
(1)图甲中,当
时,流过指示灯泡的电流大小;
(2)灯丝在1分钟内产生的焦耳热;
(3)若
输出端通过理想变压器给哨塔供电,如图丙所示,若
闭合,
断开时,原线圈中电流表示数为
,已知图中灯泡标称为“
”恰能正常发光,电动机线圈电阻
,则此时图中电动机的机械功率为多少。
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/9/2760562731966464/2761730610651136/STEM/fb2bd787-f862-412b-b7ea-e6e63277bdec.png?resizew=145)
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(1)图甲中,当
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(2)灯丝在1分钟内产生的焦耳热;
(3)若
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(0.4)
名校
【推荐1】如图甲为手机无线充电工作原理示意图,它由送电线圈和受电线圈组成.已知受电线圈的匝数为
匝,电阻
,在它的c、d两端接一般值
的电阻.设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间变化规律如图乙所示,可在受电线圈中产生正弦式交变电流.求:
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(1)在一个周期内,电阻R上产生的焦耳热;
(2)从
到
时间内,通过电阻R的电荷量.
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(1)在一个周期内,电阻R上产生的焦耳热;
(2)从
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,交流发电机线圈abcd的面积为S=0.05
,线圈匝数n=100,在磁感应强度为
的匀强磁场中,以
的角速度匀速转动,电阻
的阻值均为50Ω,线圈的内阻忽略不计,若从图示位置开始计时.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/2/26/1575829061419008/1575829061844992/STEM/a381b174c032483292404c4f885a0a1d.png?resizew=252)
(1)推导线圈中电动势最大值的表达式
,并求出其值;
(2)写出线圈中电动势瞬时值的表达式
;
(3)分别计算电压表的示数U、电流表的示数I和电阻
上消耗的电功率
各为多大?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ba007666deb89951641bd1e24bc174a2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f984cb5b7dfd853f71af0bfecb8baa9d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/48c285f4b4f4e91a6945f99fca042288.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/337d7f0da47b73518a7992a54bf91f3c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/2/26/1575829061419008/1575829061844992/STEM/a381b174c032483292404c4f885a0a1d.png?resizew=252)
(1)推导线圈中电动势最大值的表达式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcf04ce32f61841d7dd7ba2010179c9d.png)
(2)写出线圈中电动势瞬时值的表达式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cdfbf4a26729381747049d2e18a49e27.png)
(3)分别计算电压表的示数U、电流表的示数I和电阻
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9efc18a5bb2e53586331b2a58538a48b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2708fa6298e52f617383efc175b71ddc.png)
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(0.4)
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【推荐3】图1是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的对称轴OO′转动,由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图2是线圈的主视图,导线ab和cd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈).
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/4/587efb79-b005-4089-a9ad-3bde8b29b6a5.png?resizew=441)
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式;
(2)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热.(其它电阻均不计)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/4/587efb79-b005-4089-a9ad-3bde8b29b6a5.png?resizew=441)
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式;
(2)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热.(其它电阻均不计)
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(0.4)
【推荐1】如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100匝,线圈电阻r=0.2Ω,外电阻R=4.8Ω。线圈在磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动,角速度ω=100πrad/s。
(1)求产生感应电动势的最大值;
(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式;
(3)交流电压表和交流电流表的示数各为多少?
(4)此发电机的功率为多少?
(5)从图示位置起,转过90°过程中,平均电动势为多少?
(1)求产生感应电动势的最大值;
(2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式;
(3)交流电压表和交流电流表的示数各为多少?
(4)此发电机的功率为多少?
(5)从图示位置起,转过90°过程中,平均电动势为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/25/2600461399392256/2601165366542336/STEM/fae41799-f904-40dd-bbe1-54188dd886f5.png?resizew=135)
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(0.4)
名校
【推荐2】如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,转动的角速度ω=10π rad/s,线圈的匝数N=10匝、电阻r=1Ω,线圈所围面积S=0.1m2.线圈的两端经滑环和电刷与阻值R=9Ω的电阻相连,匀强磁场的磁感应强度B=1T.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,则:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/16/ebd3158a-9132-4b41-a4ef-efca3ae8365c.png?resizew=152)
(1)从图示位置开始计时,写出通过R的电流的瞬时表达式;
(2)若在R两端接一个交流电压表,它的示数为多少?
(3)线圈转动一周过程中,R上产生电热Q为多少?
(4)线圈从图示位置转过90°过程中,通过R的电荷量q为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/16/ebd3158a-9132-4b41-a4ef-efca3ae8365c.png?resizew=152)
(1)从图示位置开始计时,写出通过R的电流的瞬时表达式;
(2)若在R两端接一个交流电压表,它的示数为多少?
(3)线圈转动一周过程中,R上产生电热Q为多少?
(4)线圈从图示位置转过90°过程中,通过R的电荷量q为多少?
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(0.4)
【推荐3】电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置,在不同的电源中,非静电力做功的本领也不相同,物理学中用电动势来表明电源的这种特性。如图1所示,固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属框两平行导轨间距为L,金属棒ab在外力的作用下,沿框架以速度v向右做匀速直线运动,运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知金属棒ab电阻为R,框架电阻不计。
(1)请根据电动势的定义,推导金属棒ab切割磁感应线产生的感应电动势E;
(2)证明:当金属棒与框架所围矩形的磁通量增大ΔΦ的过程中,通过金属棒ab的电量为
;
(3)某同学在南半球用电荷量计(能测出一段时间内通过导体横截面的电荷量)测量地磁场强度,完成了如下实验:如图2,将面积为S、电阻为R的单匝矩形导线框abcd沿图示方位放置于水平地面上,将其从图示位置绕东西轴cd转180°,测得通过线框的电荷量为
;将其从图示位置绕东西轴cd转90°,测得通过线框的电荷量为
。求该处地磁场的磁感应强度大小为多少?
(1)请根据电动势的定义,推导金属棒ab切割磁感应线产生的感应电动势E;
(2)证明:当金属棒与框架所围矩形的磁通量增大ΔΦ的过程中,通过金属棒ab的电量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b87e15b09a1fd62a1794f566f6200b.png)
(3)某同学在南半球用电荷量计(能测出一段时间内通过导体横截面的电荷量)测量地磁场强度,完成了如下实验:如图2,将面积为S、电阻为R的单匝矩形导线框abcd沿图示方位放置于水平地面上,将其从图示位置绕东西轴cd转180°,测得通过线框的电荷量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a86380a6d6501f6504dcb4aa5e3099f2.png)
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