12.如圖所示,面積為S的矩形線圈共N匝,線圈總電阻為R,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中以豎直線OO′為軸,以角速度ω,勻速旋轉(zhuǎn),圖示位置C與紙面共面,位置A與位置C成45°角.線圈從位置A轉(zhuǎn)過90°到達(dá)位置B的過程中,下列說法正確的是( 。
A.平均電動勢為$\frac{\sqrt{2}}{2}$NBSω
B.通過線圈某一截面的電量q=0
C.為保證線圈勻速旋轉(zhuǎn),外界須向線圈輸入的能量應(yīng)為$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}πω}{4R}$
D.在此轉(zhuǎn)動過程中,電流方向并未發(fā)生改變

分析 線圈繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時(shí),會產(chǎn)生正弦式交變電流;其中與磁感線垂直的位置叫做中性面,磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零;垂直中性面的位置,磁通量為零,感應(yīng)電動勢最大.根據(jù)推論公式q=N$\frac{△φ}{R}$求解電量.

解答 解:A、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,平均感應(yīng)電動勢為:$\overline{E}$=N$\frac{△φ}{△t}$=N$\frac{BSsin45°+BSsin45°}{\frac{\frac{π}{2}}{ω}}$=$\frac{2\sqrt{2}NBω}{π}$,故A錯誤;
B、通過線圈某一截面的電量q=N$\frac{△φ}{R}$=$\frac{NBS}{R}$,故B錯誤;
C、在此轉(zhuǎn)動過程中,外界對線圈做的總功等于線圈中產(chǎn)生的熱量;電壓有效值為:E=$\frac{\sqrt{2}}{2}$NBSω,用有效值計(jì)算得到電熱為$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}πω}{4R}$,但線圈從位置A轉(zhuǎn)過90°到達(dá)位置B的過程中,電流做功的平均效果不等于有效值,故C錯誤;
D、與磁感線垂直的位置叫做中性面,電流方向改變;而線圈從位置A轉(zhuǎn)過90°到達(dá)位置B的過程沒有經(jīng)過中性面,故電流方向不變,故D正確;
故選:D.

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是明確交變電流的最大值、有效值、平均值的計(jì)算方法,同時(shí)要能結(jié)合楞次定律解決電流的方向問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年福建省四地六校高二上學(xué)期第一次月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖,ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道,其中AB段是長為s=1.25的粗糙水平面,其動摩擦因數(shù)為?=0.1,BD段為半徑R=0.2 m的光滑半圓,兩段軌道相切于B點(diǎn),整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m.一帶負(fù)電小球以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動,接著進(jìn)入半圓軌道后,恰能通過最高點(diǎn)D點(diǎn).已知小球的質(zhì)量為m=2.0×10-2 kg,所帶電荷量q=2.0×10-5 C,g=10 m/s2.(水平軌道足夠長,小球可視為質(zhì)點(diǎn),整個(gè)運(yùn)動過程無電荷轉(zhuǎn)移)

(1)小球能通過軌道最高點(diǎn)D時(shí)的速度大小;

(2)帶電小球在從D點(diǎn)飛出后,首次落到水平軌道上時(shí)的位移大。

(3)小球的初速度v0.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如果大量氫原子處在n=4的能級,以下判斷正確的是(  )
A.最多能輻射出4種頻率的光
B.最多能輻射出6種頻率的光
C.從n=4躍遷至n=3時(shí)輻射的光的頻率最大
D.從n=4躍遷至n=1時(shí)輻射的光的頻率最大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.一輛汽車沿一略微傾斜的坡路運(yùn)動,若保持發(fā)動機(jī)的功率不變,它能以v1的速度勻速上坡,能以v2的速度勻速下坡,則它仍以此功率在相同粗糙程度的水平路面上,勻速運(yùn)動的最大速度為$\frac{{{2v}_{1}v}_{2}}{{v}_{1}{+v}_{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.讀出圖中游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的度數(shù).

(1)游標(biāo)卡尺2.025cm;
(2)螺旋測微器6.570(6.569~6.571)mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,在光滑水平面上停有一輛質(zhì)量為M的小車,車身長為l,一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)放在車的尾部.A與車之間的摩擦系數(shù)為μ,現(xiàn)給質(zhì)點(diǎn)A以水平速度v0向右運(yùn)動,設(shè)A與小車的前后檔板碰撞中動能不損失.求:
①質(zhì)點(diǎn)A和小車相對靜止時(shí),小車速度是多大?
②質(zhì)點(diǎn)A相對小車靜止前與小車前后檔板碰撞的總次數(shù)是多少?
(提示:每碰一次相對小車滑行L,碰n次,則相對車滑行nL)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量液體電阻率的實(shí)驗(yàn),他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極,如圖1甲所示,兩電極相距L,其間充滿待測的導(dǎo)電溶液,安裝前他用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)經(jīng),測量結(jié)果為D.
現(xiàn)提供如下實(shí)驗(yàn)儀器:
電壓表V1量程15V、內(nèi)阻約300kΩ
電流表A1量程20mA、內(nèi)阻約10Ω
電流表A2量程0.6A、內(nèi)阻約1Ω
滑動變阻器R1最大阻值為1kΩ,1A
滑動變阻器R2最大阻值為100Ω,1A
電動勢E=12V、內(nèi)阻約為r=3Ω的電池組、開關(guān)等各一個(gè),以及導(dǎo)線若干.
圖1乙坐標(biāo)中包括坐標(biāo)為(0,0)的點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他較為準(zhǔn)確測得的9組電流I、電壓U的值,在坐標(biāo)中已作出圖線.

根據(jù)以上材料完成以下問題:
(1)根據(jù)圖線數(shù)據(jù),該同學(xué)應(yīng)選用圖2中哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)比較精確?答:A
(2)該同學(xué)滑動變阻器應(yīng)選用R2、電流表應(yīng)選用A1(填字母)
(3)由圖線得液體的電阻RX=1000Ω.
(4)圖1丙中的儀器實(shí)物已部分連線,請完成剩余部分的連接,保證能測出圖1乙數(shù)據(jù).
(5)求出液體的電阻率ρ=$\frac{πR{D}^{2}}{4L}$(用題中給出的字母D、L、R及數(shù)學(xué)常數(shù)表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,一矩形木塊放在傾斜墻面上,受到垂直于墻面方向的推力F作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),下列判斷正確的是( 。
A.墻面對木塊的彈力可能為零
B.墻面對木塊的摩擦力可能為零
C.在推力F逐漸增大過程中,木塊將始終保持靜止
D.木塊所受墻面的摩擦力隨推力F的增大而增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖甲是用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)原理圖,圖乙為所需器材的實(shí)物圖.

①試按原理圖在實(shí)物圖乙中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路.
②實(shí)驗(yàn)中電壓表使用的是0-3V量程,圖丙是某次測量時(shí)電壓表指針指示的情況,則此時(shí)電壓表的讀數(shù)是1.15V.
③實(shí)驗(yàn)后得到了如圖丁所示的U-I圖象,則該電池的內(nèi)電阻為1.33Ω.

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