如圖13-14甲所示，一固定的矩形導體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場.已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0 Ω，所圍成矩形的面積S=0.040 m2，小燈泡的電阻R=9.0 Ω，磁場的磁感應強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢瞬時值的表達式為其中Bm為磁感應強度的最大值，T為磁場變化的周期.忽略燈絲電阻隨溫度的變化，求:

圖13-14

(1)線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值；

(2)小燈泡消耗的電功率；

(3)在磁感應強度變化的的時間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量.

(1)8.0 V　(2)2.88 W　(3)4.0×10－3 C


解析:

(1)因為線圈中產(chǎn)生的感應電流變化的周期與磁場變化的周期相同，所以由圖象可知，線圈中產(chǎn)生交變電流的周期為T=3.14×10－2 s

所以線圈中感應電動勢的最大值為

(2)根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為

通過小燈泡電流的有效值為

小燈泡消耗的電功率為P=I2R=2.88 W.

(3)在磁感應強度變化的0～T/4內(nèi)，線圈中感應電動勢的平均值

通過燈泡的平均電流

通過燈泡的電荷量

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

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在正常體溫下，如果腦部的血流停止，則腦細胞會在幾分鐘之內(nèi)缺氧而死．若是將體溫降低約20℃，腦細胞的耗氧量也隨之降低，如此可容許血流暫停時間延長，以利腦部手術進行．畢竟手術之前，病患的心肺功能開始由心肺機取代，如圖（a）所示，心肺機包括三大部分：氧合器作為人工肺，對血液供氧；抽送泵代表心臟，推動血液循環(huán)；熱交換器則提供熱量交換，經(jīng)由血液循環(huán)調(diào)節(jié)體溫，體重約60公斤重的病患，其體溫監(jiān)測記錄如圖（b）所示．（1）此病患的腦部手術最適宜的時段在
 

（A）10時至12時
（B）13時30分至14時
（C）14時至15時
（D）15時至16時．
（2）如圖（c）所示，工程師考慮將線圈纏繞在活塞下端，利用與固定磁鐵之間的相對運動，帶動抽送泵中的活塞，抽送血液．圖中左活門只能向外自由開啟，反向則封閉管路．下列有關此設計構想的敘述正確的是
 

（A）血液由左活門吸入，右活門推出
（B）當甲電極為正，乙電極為負時，活塞向上運動
（C）當甲電極為正，乙電極為負時，抽送泵將血液吸入
（D）當甲電極為負，乙電極為正時，抽送泵內(nèi)壓強降低
（3）人類大動脈的截面積約是5.0×10-4m2，若心臟推送血液的平均壓強約為1.2×104Pa，平均流速約0.20m/s．則心臟推動血液流動的平均功率約為
 
W．
（4）心肺機一次抽送所作的功稱為每搏功或搏功，它可以用推出血液所增加的壓強能和動能來表示，前者等于搏出量乘以射血壓強，即每搏功（J）=搏出量（m3）×射血壓強（Pa）+動能（J）．假設由心肺機提供的動力使之逐漸回復到常態(tài)，壓力與血液流速的關系如圖（d）所示，當血液流速為16cm/s，搏動頻率為72次/分時，心肺機每搏功約為
 
J．（血液的密度約與水相當）

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科目：高中物理 來源： 題型：

用電壓表、電流表（內(nèi)阻的影響均不計）、滑動變阻器、直流電源和燈泡組成電路，測量燈泡的電流強度隨電壓變化的關系．
①已知滑動變阻器電阻為25Ω，電阻絲有效長度30cm，電源電動勢為6V，內(nèi)阻不計．甲燈泡接入電路，測得如圖（a）所示的I-U圖線．則得出AB圖線的實驗過程中，變阻器動片在電阻絲上移動的長度是
 
cm在（b）圖中，不改變電源和變阻器位置，畫出實驗電路圖，要求變阻器動片右移時，燈泡兩端電壓變大．
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②若改變電源電壓，分別測乙、丙燈泡的電流強度隨電壓變化的關系．所得結果列于下表：
電壓/V 2 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
電流/A A 0.14 0.20 0.29 0.34 0.39 0.49 0.57 0.65 0.71 0.78 0.85 0.91 0.96 l.00
B 0.04 0.07 0.10 0.13 0.16 0.19 0.23 0.26 0.28 0.31 0.33 0.35 0.37 0.39
在圖（c）坐標紙上畫出乙、丙兩燈的U-I圖線．
若將乙、丙兩燈串聯(lián)后，接在80V的電壓兩端，流過燈絲的電流為
 
A．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）如圖（甲）是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，若用該電阻與電池（電動勢E=1.5V，內(nèi)阻不計）、電流表（內(nèi)阻不計）、電阻箱R′串聯(lián)起來，連接成如圖（乙）所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．
①電路中隨著電阻R上溫度是升高，電流表讀數(shù)將
 
（減小、不變、增加），
②若電阻箱阻值R′=50Ω，請寫出溫度t與電流表電流I的關系式
 
．
（2）如果用該類元件做成一個加熱器，將加熱器接到200V的恒壓電源上，實驗測出各溫度下它的阻值及其和產(chǎn)生的功率PR，數(shù)據(jù)如下：
t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
R/kΩ 14 11 7 3 4 5 6 8 10 14 16
PR （W） 2.86 3.64 5.71 13.3 10.0 8.0 5 4 2.86 2.5
加熱器產(chǎn)生的焦耳熱功率PR將隨著溫度的升高而改變．但加熱器同時也在向四周發(fā)散熱量，其散熱的功率PQ滿足PQ=0.1（t-t0）瓦的規(guī)律，其中t（單位為℃）為加熱器的溫度，t0為室溫（本題取20℃）．當加熱器產(chǎn)生的焦耳熱功率PR和向四周散熱的功率PQ相等時加熱器溫度保持穩(wěn)定．
①請在上述表格中填上60℃溫度時相應的功率PR，并在方格紙上作出PR和PQ與隨溫度t之間關系的圖象．
②加熱器工作的穩(wěn)定溫度為
 
℃．
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖14甲所示，在兩平行金屬板的中線OO′某處放置一個粒子源，沿OO′方向連續(xù)不斷地放出速度v0=1.0×105 m/s的帶正電的粒子.在直線MN的右側(cè)分布有范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度B=0.01π T，方向垂直紙面向里，MN與中線OO′垂直.兩平行金屬板間的電壓U隨時間變化的U-t圖線如圖13乙所示.已知帶電粒子的比荷=1.0×108 C/kg，粒子的重力和粒子之間的作用力均可忽略不計，若t=0.1 s時刻粒子源放出的粒子恰能從平行金屬板邊緣離開電場（設在每個粒子通過電場區(qū)域的時間內(nèi)，可以把板間的電場看作是恒定的）.求：

圖14

（1）t=0.1 s時刻粒子源放出的粒子離開電場時的速度大小和方向；

（2）從粒子源放出的粒子在磁場中運動的最短時間和最長時間.

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