题目内容
16．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数N=10、电阻r=1Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=9Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．求：
（1）交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式；
（2）电路中交流电压表的示数．
（3）使线圈匀速转动一周，外力作的功．
分析 （1）交流发电机产生电动势的最大值Em=NBSω，从而求解电动势的瞬时值；
（2）根据闭合电路欧姆定律求解，知道电表显示的是有效值；
（3）根据能量守恒求解做功；
解答 解：（1）交流发电机产生电动势的最大值Em=NBSω
而Φm=BS、$ω=\frac{2π}{T}$，由Φ-t图线可知：Φm=2.0×10 -2Wb，T=6.28×10 -2s
所以Em=20 V 所以e=20cos100πt（V）
（2）电动势的有效值 E=$\frac{1}{\sqrt{2}}$Em=10$\sqrt{2}$ V
由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为I=$\frac{E}{R+r}$=$\sqrt{2}$ A
交流电压表的示数为U=IR=9$\sqrt{2}$V=12.7 V．
（3）匀速转动一周，根据能量守恒得：W=Q=I2（R+r）T=2×（9+1）×6.28×10 -2s=1.256J
答：（1）交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式e=20cos100πt（V）；
（2）电路中交流电压表的示数12.7 V．
（3）使线圈匀速转动一周，外力作的功1.256J．
点评 本题要明确交流电的产生及有效值的应用，注意求电荷量时，运用交流电的平均值，求产生的热能时，用交流电的有效值．
练习册系列答案
名校课堂系列答案
相关题目
2．发现万有引力定律的物理学家是（ ）
| A． | 开普勒 | B． | 牛顿 | C． | 卡文迪许 | D． | 伽利略 |
4．
在广州亚运会上，10米移动靶团体冠军被我国选手获得．如图所示为简化的比赛现场俯视图，设移动靶移动的速度大小为v1，运动员射出的子弹的速度大小为v2，移动靶离运动员的最近距离为d，忽略空气阻力的影响，要想子弹在最短的时间内射中目标，则运动员射击时离目标的距离应该为（ ）
在广州亚运会上，10米移动靶团体冠军被我国选手获得．如图所示为简化的比赛现场俯视图，设移动靶移动的速度大小为v1，运动员射出的子弹的速度大小为v2，移动靶离运动员的最近距离为d，忽略空气阻力的影响，要想子弹在最短的时间内射中目标，则运动员射击时离目标的距离应该为（ ）| A． | $\frac{d{v}_{1}}{{v}_{2}}$ | B． | $\frac{d{v}_{2}}{{v}_{1}}$ | C． | $\frac{d\sqrt{{{v}_{2}}^{2}+{{v}_{1}}^{2}}}{{v}_{2}}$ | D． | $\frac{d{v}_{2}}{\sqrt{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}}$ |
11．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 单摆的等时性是由惠更斯首先发现的 | |
| B． | 单摆的等时性是由伽利略首先发现的 | |
| C． | 惠更斯首先将单摆的等时性用于计时 | |
| D． | 伽利略首先发现了单摆的等时性，并把它用于计时 |
如图所示，均匀分布的磁场B，其磁感应强度随时间均匀变化，即B=Kt（K为常数），在磁场中有两个粗细相同的同种导线组成的圆环1和2，环面垂直于磁场，若两环的半径关系r1=2r2，则两环中产生的感应电流大小之比I1：I2是2：1．
在做用油膜法估测分子大小的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种油酸酒精的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上，如图所示，测得油膜占有的小正方形个数为X．用以上字母表示油酸分子直径的大小d=$\frac{VA}{NX{a}^{2}}$．
5．
在2013年中俄联合军演中，一架中国飞机进行投弹训练，飞机以恒定速度沿着与竖直峭壁平面垂直的方向向着悬崖水平飞行，先后释放炸弹1和炸弹2，释放1和2的时间间隔为△t1；炸弹1和炸弹2均击在竖直峭壁上，且击中的时间间隔为△t2，击中点间距为H．不计空气阻力，重力加速度已知．根据以上信息可以判断出或求出（ ）
在2013年中俄联合军演中，一架中国飞机进行投弹训练，飞机以恒定速度沿着与竖直峭壁平面垂直的方向向着悬崖水平飞行，先后释放炸弹1和炸弹2，释放1和2的时间间隔为△t1；炸弹1和炸弹2均击在竖直峭壁上，且击中的时间间隔为△t2，击中点间距为H．不计空气阻力，重力加速度已知．根据以上信息可以判断出或求出（ ）| A． | △t1＞△t2 | |
| B． | △t1＜△t2 | |
| C． | 炸弹1离开飞机到击中悬崖的时间 | |
| D． | 炸弹2离开飞机到击中悬崖下落的高度 |
6．下列说法正确的是（ ）
| A． | 分子间存在引力，使液体分子之间保持一定的间隙还不会分散开 | |
| B． | 气体的温度越高，某速率区间分子占总分子数的百分率一定越大 | |
| C． | 液晶分子没有固定的位置，但排列有大致相同的取向 | |
| D． | 蜘蛛网上挂着的小露珠呈球状属于毛细现象 |