题目内容
19．
如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50$\sqrt{2}$rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，线圈通过电刷和外部20Ω的电阻R相接．电键S合上后：（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式．
（2）求电阻R上所消耗的电功率．
分析 （1）由交流电的规律可求得最大电动势，则可求得瞬时表达式；
（2）先求出有效值，再由闭合电路欧姆定律可求得有效电流值，由功率公式可求得功率．
解答 解：（1）感应电动势最大值
Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50$\sqrt{2}$V=50$\sqrt{2}$V
故交变电动势瞬时值的表达式为
e=Emsinωt=50$\sqrt{2}$sin50$\sqrt{2}$t V
（2）感应电动势有效值E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=50V．
电键S合上后，由闭合电路欧姆定律
I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{50}{20+5}$=A=2.0A，
电阻R上所消耗的电功率P=I2R=4×20=80W．
答：（1）线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式50$\sqrt{2}$sin50$\sqrt{2}$t V．
（2）电阻R上所消耗的电功率为80W．
点评 本题考查交流电的有效值及瞬时值，要注意在求功率及电表的示数时均要用到有效值．
练习册系列答案
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9．
如图1所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点．一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点．在此过程中，该点电荷的速度v随时间t变化的规律如图2所示．则下列说法中正确的是（ ）
如图1所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点．一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点．在此过程中，该点电荷的速度v随时间t变化的规律如图2所示．则下列说法中正确的是（ ）| A． | A、B两点的电场强度是EA＞EB | B． | A、B两点的电场强度是EA＜EB | ||
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7．物体从地面附近某一高度处O点开始做自由落体运动，先后经过O点正下方A、B两点，此过程中，从O运动到B所用时间t1=3s，从A到B所用时间t2=1s，g取10m/s2，不计空气阻力，则A、B间的距离是（ ）
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14．设雨滴从很高处由静止竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是 （设雨滴质量保持不变，重力加速度g不变）（ ）
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| C． | 先加速后减速直至匀速 | D． | 加速度逐渐减小到零 |
竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=6kg的物体，试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况（g取10m/s2）：
11．
两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ ）
两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，下列分析正确的是（ ）| A． | 乙消耗的电功率为3.6W | B． | 甲消耗的电功率为3.6W | ||
| C． | 甲中的电流小于乙中的电流 | D． | 甲的电阻值大于乙的电阻值 |
8．
如图所示，有三个质量相等，分别带正电，负电和不带电的小球，从上、下带电平行金属板间的P点以相同速率垂直电场方向射入电场，它们分别落到A、B、C三点，则（ ）
如图所示，有三个质量相等，分别带正电，负电和不带电的小球，从上、下带电平行金属板间的P点以相同速率垂直电场方向射入电场，它们分别落到A、B、C三点，则（ ）| A． | A带正电、B不带电、C带负电 | B． | 三小球在电场中运动时间相等 | ||
| C． | 在电场中加速度的关系是aC＞aB＞aA | D． | 到达正极板时动能关系EC＞EB＞EA |