题目内容
1.(1)在t=1s时刻电流表的示数;
(2)电阻R上消耗的电功率;
(3)从t=0至1=3s的时间内水平外力所做的功W.
分析 (1)根据电动势为E=BLv=BL2sin$\frac{πt}{2}$,求出当t=1s时的电压最大值,从而求出有效值,根据变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系求解;
(2)根据P=I2R求解功率;
(3)根据动能定理求出水平外力所做的功W.
解答 解:(1)据题意,速度变化规律为v=2sin$\frac{π}{2}$t(m/s),则产生的电动势为E=BLv=BL×2sin$\frac{πt}{2}$,当t=1s时,电动势为Em=1v,则原线圈电压为U1m=1v,则有效值${U}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}V$,
根据$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$得:${U}_{2}=\frac{\sqrt{2}}{4}V$,则在t=1s时刻副线圈的电流,电流表的示数${I}_{2}=\frac{{U}_{2}}{R}=\frac{\sqrt{2}}{2}A$,
根据$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$得:${I}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{4}A$
(2)电阻R上消耗的电功率P=${{I}_{2}}^{2}R=(\frac{\sqrt{2}}{2})^{2}×0.5=0.25W$,
(3)根据动能定理有:w外-w安=$\frac{1}{2}$mv2,则有w外=w安+$\frac{1}{2}$mv2,
由v=2sin$\frac{π}{2}$t,可知,t=0时,v=0,t=3s时,v=-2m/s,
而安培力做功为:w安=U2I2t=0.75J
解得:w外=2.75J
答:(1)在t=1s时刻电流表的示数为$\frac{\sqrt{2}}{4}A$;
(2)电阻R上消耗的电功率为0.25W;
(3)从t=0至1=3s的时间内水平外力所做的功为2.75J.
点评 知道导体棒切割磁感线产生正弦式交变电流、应用E=BLv、变压器公式、焦耳定律即可正确解题,知道导体棒产生交变电流是正确解题的关键.
| A. | 3h | B. | $\frac{7}{3}$h | C. | 2h | D. | $\frac{4}{3}$h |
| A. | 圆 | B. | 椭圆 | C. | 抛物线 | D. | 直线 |
| A. | 物体的加速度保持不变,物体一定沿直线运动 | |
| B. | 物体的速度变化越快,加速度一定越大 | |
| C. | 做直线运动的物体,加速度减小,速度一定减少 | |
| D. | 物体做匀速圆周运动时,在相等时间内速度变化量一定相同 |
| A. | mv | B. | $\frac{1}{2}$mv | C. | mv2 | D. | $\frac{1}{2}$mv2 |
| A. | F是引力 | B. | F是斥力 | ||
| C. | 若增大两电荷间的距离,则F减小 | D. | 若增大两电荷间的距离,则F增大 |
| A. | F,方向向右 | B. | F,方向向左 | C. | 2F,方向向右 | D. | 2F,方向向左 |