题目内容
11.(1)这台发电机的内阻为多少?
(2)导线框abcd转动的角速度为多少?
(3)S闭合时,从图示位置开始计时,写出通过灯泡电流的瞬时值表达式.
(4)S闭合时,从图示位置开始转过60°的过程中通过灯泡的电量是多少?
分析 (1)据灯泡的额定电压与额定功率,与闭合电路欧姆定律即可求解;
(2)根据电压表有效值,可求出最大值,由Em=NBSω 即可求解;
(3)根据灯泡工作时的最大值及起始时刻可求得对应的表达式;
(4)根据法拉第电磁感应定律求解平均电动势,则可求得平均电流,最终得出电量的表达式.
解答 解:(1)S闭合,“10V 1OW”灯泡正常发光,则电路中电流:
I=$\frac{P}{U}=\frac{10}{10}=1A$
R=$\frac{U}{I}=\frac{10}{1}=10Ω$
而E=I(R+r)
解得:r=$\frac{10\sqrt{2}}{1}$-10=4.14Ω;
(2)当S断开,电压表示数为12V,则:
Em=$\sqrt{2}$×10V=10$\sqrt{2}$V
而Em=NBSω
带入数据得:10$\sqrt{2}$=141×0.2×0.2×0.2ω
解得:ω=25rad/s
(3)灯泡电流的最大值为$\sqrt{2}$A;从中性面开始计时,则表达式为:
i=$\sqrt{2}$sin25t;
(4)S闭合,“10V 1OW”灯泡正常发光,则电路中电流:
I=$\frac{P}{U}$ ④
而E=I(R+r) ⑤
线框转过θ=600过程中通过灯泡的电荷量:
Q=$\overline{I}$△t ⑥
而$\overline{I}$=$\frac{\overline{E}}{R+r}$ ⑦
又$\overline{E}$=$\frac{△Φ}{△t}$=$\frac{NBS(1-sin60°)}{△t}$ ⑧
则通过灯光的电量:
q=$\frac{NBS(1-sin60°)}{R+r}$
代入数据,解得:
q≈0.018C
答:(1)这台发电机的内阻为4.14Ω
(2)导线框abcd转动的角速度为25rad/s;
(3)S闭合时,从图示位置开始计时,写出通过灯泡电流的瞬时值表达式为i=$\sqrt{2}$sin25t;
(4)S闭合时,从图示位置开始转过60°的过程中通过灯泡的电量是0.018C.
点评 本题考查交流电的有效值与最大值的关系,掌握最大值Em=NBSω 公式,理解闭合电路欧姆定律与法拉第电磁感应定律的应用;同时注意在求解电量时要用平均值.
| A. | 金属棒ab中的电流为$\frac{BLV}{2R}$ | |
| B. | 金属棒cd的质量为$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}V}{gRsinθ}$ | |
| C. | 力F做的功大于整个电路中产生的热量 | |
| D. | 金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热 |
| A. | 0.74 s | B. | 0.37 s | C. | 0.26 s | D. | 1.35 s |
| A. | 2:3 | B. | 1:3 | C. | 1:2 | D. | 3:1 |
| A. | 8m/s.24m/s | B. | 24m/s.8m/s | C. | 12m/s.24m/s | D. | 24m/s.12m/s |
| A. | 0~6s内物体的位移大小为30m | |
| B. | 0~6s内拉力做的功为70J | |
| C. | 合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等 | |
| D. | 滑动摩擦力的大小为5N |
| A. | 物体在AB段的平均速度为1 m/s | |
| B. | 物体在ABC段的平均速度为$\frac{\sqrt{5}}{2}$ m/s | |
| C. | AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度 | |
| D. | 物体在B点的速度等于AC段的平均速度 |