题目内容

【题目】图甲是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线过边中点的轴转动，由线圈引出的导线af和de分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，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。图乙是线圈的主视图，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）

(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e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）

【答案】(1) (2)

【解析】（1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则
在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为E1=BL1vy
由图可知vy=vsinωt
则整个线圈的感应电动势为e1=2E1=BL1L2ωsinωt

（2）由闭合电路欧姆定律可知

则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为QR=I2RT
其中
于是

练习册系列答案
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【题目】如图所示，在光滑水平轨道上有一小车，它下面用长为L的轻绳系一质量为M的物块（可视为质点），轨道下方有一个半径R=L、角速度为ω的水平转盘，轨道在转盘某直径的正上方，轻绳的悬点与转盘平面的高度差为H=1.5L。现有一水平射来的质量为m的子弹，它射入物块后不会穿出，子弹射入物块的时间极短。当子弹与物块一起摆到最大角度θ=60°时，利用控制装置，将物块自由释放，此时物块恰好在转盘圆心O正上方，且与圆盘上的小桶（其直径远小于转盘直径）在同一竖直面内，最终物块恰好落入圆盘边缘的小桶内。不计悬线质量，重力加速度为g。

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A. 0～的时间内做匀加速运动，～时间内做匀减速运动

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【题目】某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.

(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作__________(选填“R-I”或“”)图象；

(2)利用测得的数据在图所示的坐标纸上画出适当的图象；______

(3)由图象可知，该电池的电动势E=_______V，内阻r=________；

(4)该实验中测出的电动势和内阻。与真实值和相比，理论上____， _____ (选填“>”“<”或“=”)。

【题目】如图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体，设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率为v逆时针转动，则（ ）

A. 人对重物做功功率为Gv

B. 人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向右

C. 在时间t内人对传送带做功消耗的能量为Gvt

D. 若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变

【题目】如图所示，两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气．当大气压为p0、外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸正中间．

(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；

(2)继续缓慢加热，使活塞a上升．当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强．

【题目】寻找地外生命一直是各国科学家不断努力的目标，为了探测某行星上是否存在生命，可以向该行星发射一颗探测卫星，卫星绕行星做匀速圆周运动的半径为R，卫星的质量为m，该行星质量为M，引力常量为G，问

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（2）卫星的线速度大小为多少？

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（1）f0的大小；

（2）fx的大小；

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