题目内容
9．
一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻为R=8Ω，线圈在磁感应强度为B=$\frac{1}{π}$T的匀强磁场中以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式．
（2）线圈从开始计时转过90°的过程中，电阻R上产生的热量．
（3）线圈从开始计时转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量．
分析 （1）现根据Em=NBSω求得最大值，且线圈从中性面计时即可表示出瞬时表达式
（2）根据焦耳定律可求得转90°时产生的热量；
（3）根据法拉第电磁感应定律，与闭合电路欧姆定律，及电量表达式，得出电量的综合表达式，从而即可求解．
解答 解：（1）n=300r/min=5r/s T=$\frac{1}{n}=\frac{1}{5}s$=0.2s，ω=2πn=10π rad/s
产生的最大感应电动势为Em=NBSω=50V
瞬时表达式为e=50sin10πt V
（2）有效值：$E=\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=25\sqrt{2}V$
由焦耳定律可知，转过90°时产生的热量为：
Q=$（\frac{E}{R+r}）^{2}Rt=（\frac{25\sqrt{2}}{8+2}）^{2}×8×0.05$J=5J
（4）从图示位置转过90°的过程中，有：$\overline{E}=n\frac{△∅}{△t}$，
又因为$\overline{I}=\frac{\overline{E}}{R+r}$，所以$q=\overline{I}△t$，
解得：$q=\frac{n△∅}{R+r}$=$\frac{1}{2}π$
答：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=50sin10πt V
（2）线圈从开始计时转过90°的过程中，电阻R上产生的热量为5J．
（3）线圈从开始计时转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为$\frac{1}{2}π$
点评 本题考查感应电动势的最大值、有效值及平均值的求法，掌握电量的综合表达式，注意磁通量与匝数无关，但此处的电量表达式，却与匝数有关
练习册系列答案
相关题目
19．
在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．则（ ）
在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．则（ ）| A． | 电源的电动势为4V | B． | 电源的内阻为2Ω | ||
| C． | 电阻R的阻值为0.5Ω | D． | 电路消耗的总功率为6W |
20．
如图所示，球网高出地面1.5m，一网球爱好者，在离球网水平距离1m、高1.8m处，将网球沿垂直于网的方向水平击出，不计空气阻力，g=10m/s2．则（ ）
如图所示，球网高出地面1.5m，一网球爱好者，在离球网水平距离1m、高1.8m处，将网球沿垂直于网的方向水平击出，不计空气阻力，g=10m/s2．则（ ）| A． | 若水平初速度v0=10 m/s，网球不能飞过球网上端 | |
| B． | 若水平初速度v0=20 m/s，则网球做平抛运动的时间是$\sqrt{6}$s | |
| C． | 若任意改变水平初速度大小，击中球网速度有最小值为2 m/s | |
| D． | 若任意改变水平初速度大小，击中球网速度有最小值为2$\sqrt{5}$m/s |
17．
牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上，经抽象分析推理得出的结论，它不是实验定律．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿水平面滑动．水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿水平面滑动到的最远位置依次为1、2、3．根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（ ）
牛顿第一定律是建立在理想斜面实验基础上，经抽象分析推理得出的结论，它不是实验定律．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿水平面滑动．水平面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿水平面滑动到的最远位置依次为1、2、3．根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（ ）| A． | 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 | |
| B． | 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 | |
| C． | 如果水平面光滑，小球将沿着水平面一直运动下去 | |
| D． | 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 |
4．根据课本黑体辐射的实验规律，以下判断不正确的是（ ）
| A． | 在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间 | |
| B． | 温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短 | |
| C． | 温度越高，辐射强度的极大值就越大 | |
| D． | 在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大 |
14．我国照明电路所用交变电压的变化规律如右图所示，则该交变电压的（ ）
| A． | 有效值为$220\sqrt{2}V$ | B． | 有效值为220V | C． | 周期为0.01s | D． | 峰值为$440\sqrt{2}V$ |
小球两次从同一位置水平抛出，运动轨迹如图所示．轨迹上a、b两点在同一水平线上，设小球从抛出到运动到a、b两点运动的时间分别为t1、t2，则t1等于t2．（填“等于”“大于”或者“小于”）
18．小球A、B的质量均为m，分别固定在长为L的细绳和细秆一端，绳与杆都可绕另一端在竖直平面内转动，不计摩擦力，重力加速为g，若要两个小球均能在竖直平面内做圆周运动，则它们在最高处的最小速度分别是（ ）
| A． | 0，$\sqrt{gL}$ | B． | 0，0 | C． | $\sqrt{gL}$、0 | D． | $\sqrt{gL}$、$\sqrt{gL}$ |
20．在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时：
（1）当作用力一定时，探究加速度与质量关系时，以下做法正确的是B
A．平衡摩擦力时，应将装砝码的托盘用细线通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．实验数据处理时应作a-m图象寻找加速度与质量的关系
（2）甲、乙两同学用同一装置做探究实验，画出了各自如图1所示的a-F的图象，从图象可知两个同学做实验时的质量取值不同，其中乙同学的取值较大．
（3）在探究a与m的关系时，当增加小车的质量时，为了使小车所受外力F一定，必须增大斜面的倾角θ．
（4）在m一定时，测得a与F的有关数据如下表：
请你根据图2纸带以及提供的数据补充上表中的空格，该数值应为6.03m/s2，其中s1=3.67cm，s2=9.61cm，s3=15.69cm，s4=21.75cm，s5=27.78cm，s6=33.74cm．图2中从A点开始每打五个点取一个计数点．从表中数据可知，实验的结论是：m一定时，a与F成正比．
（1）当作用力一定时，探究加速度与质量关系时，以下做法正确的是B
A．平衡摩擦力时，应将装砝码的托盘用细线通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．实验数据处理时应作a-m图象寻找加速度与质量的关系
（2）甲、乙两同学用同一装置做探究实验，画出了各自如图1所示的a-F的图象，从图象可知两个同学做实验时的质量取值不同，其中乙同学的取值较大．
（3）在探究a与m的关系时，当增加小车的质量时，为了使小车所受外力F一定，必须增大斜面的倾角θ．
（4）在m一定时，测得a与F的有关数据如下表：
| a/m/s2 | 1.98 | 4.06 | 8.12 | |
| F/N | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |