如圖所示，N=100匝的正方形線N，邊長L=10cm，電阻r=1Ω．在勻強磁場中，B=0.4T，以n=100r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，線圈通過滑環(huán)和電刷與R=9Ω的電阻組成閉合回路(電壓表是交流電表)，求：

(1)從中性面開始計時，寫出線圈中產(chǎn)生電動勢的表達式；
(2)電壓表的示數(shù)；
(3)當(dāng)線圈和中性面夾角=，安培力的力矩 M安=？
(4)1min內(nèi)，外力所做的功=？
 
（1）        （2）
(1)線圈轉(zhuǎn)動的角速度為，電動勢最大值為，則
，

=80sin200t(V)．
(2)電壓表的示數(shù)為U：
U=IR=
(3)轉(zhuǎn)過角時，安培力的力矩為 M安，當(dāng)時：


=100×0.4×4××0.5
= 0.8N·m．
(4)1 min內(nèi)外力的功為
=(R＋r)t=(R＋r)t
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一環(huán)形線圈放在勻強磁場中，設(shè)第1 s內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里，如圖甲所示，若磁感應(yīng)強度B隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示，那么第2 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小和方向是(   )
A．大小恒定，順時針方向B．大小恒定，逆時針方向
C．逐漸增加，逆時針方向D．逐漸減小，順時針方向

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


（1）請證明線框進入磁場的過程中任意時刻線框克服安培力做功的功率等于線框的電功率；
（2）若m=0.40kg，L=0.45m，h="0.80" m，H＝1.45m，且cd邊進入磁場時線框剛好做勻速運動，求cd邊剛穿出磁場時線框的加速度大��；（g取10m/s2）。
（3）在（2）中，若線框剛進入磁場時對其施加一豎直方向外力F，使其能以a=10.0m/s2的加速度豎直向下做勻加速運動，請在下圖中作出線框abcd進入磁場的過程中外力F隨時間t變化的圖像。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，U形導(dǎo)線框內(nèi)串聯(lián)著阻值為R的電阻，另有阻值為R的均勻電阻絲MP跨在線框上，接線點N和O三等分長度為L的MP，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直線框平面，當(dāng)MP以速率v向右勻速運動時,求：

(1)R上消耗的功率有多大？   (2)M、P間的電勢差有多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在兩條平行光滑導(dǎo)軌上，垂直放著導(dǎo)體桿ab，導(dǎo)軌和桿的電阻忽略不計，勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，導(dǎo)軌左側(cè)接有如圖示電路，已知電阻=5.0Ω，=6.0Ω，電壓表量程為0—10V，電流表量程為0—3A，其內(nèi)阻對電路影響不計。現(xiàn)將變阻器電阻調(diào)為30Ω，同時ab桿受F=4.0N的水平拉力沿導(dǎo)軌向右做勻速直線運動，這時兩表中恰有一表滿量程，另一表可安全使用，求ab桿速度的大小？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，abcd是由粗裸銅導(dǎo)線連接兩個定值電阻組成的閉合矩形導(dǎo)體框，水平放置，金屬棒ef與ab及cd邊垂直，并接觸良好，空間存在著勻強磁場，磁感強度大小為B，方向豎直向下，已知電阻=3R，其它部分的電阻都可忽略不計，ab及cd邊相距為L．給ef棒施加一個跟棒垂直的恒力F，

(1)ef棒做勻速運動時的速度是多大？
(2)當(dāng)ef棒做勻速運動時，電阻消耗的電功率多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌M,N間距為l,右端連一個電容器,電容是C,金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放在導(dǎo)軌上,空間存在著方向豎直向上的勻強磁場.對金屬棒施加一個瞬時沖量I,使它獲得向左的速度v0,經(jīng)過一段時間后,它開始以速度v作勻速運動．

(1)整個過程中通過金屬棒ab的總電量是多少?
(2)定性畫出通過金屬棒ab的電流隨時間變化的圖象．
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩平行光滑的導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.5m，兩導(dǎo)軌的上端通過一阻值為R=0.4Ω的定值電阻連接，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ=30º，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，一長度恰等于導(dǎo)軌間距、質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒，由圖示位置靜止釋放，已知金屬棒的電阻為r=0.1Ω，導(dǎo)軌電阻不計，g=10m/s2。求：

（1）求金屬棒釋放后，所能達到的最大速度vm；
（2）當(dāng)金屬棒速度達v=2m/s時，其加速度的大�。�
（3）若已知金屬棒達最大速度時，下滑的距離為
s=10m，
求金屬棒下滑過程中，棒中產(chǎn)生的焦耳熱。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


如圖甲所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距l=0.4 m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角，下端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.5Ω的電阻。金屬棒ab阻值r=0.3  Ω，質(zhì)量m=0.2kg，放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。其余部分電阻不計，整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平
面向上的勻強磁場中。取g=10 m/s2。
（1）若磁場是均勻增大的勻強磁場，在開始計時即t=0時刻磁感應(yīng)強度B0=2.0T，為保持金屬棒靜止，作用在金屬棒上平行斜面向上的外力F隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，求磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系。
（2）若磁場是磁感應(yīng)強度大小恒為B1的勻強磁場，通過額定功率P =10W的小電動機對金屬棒施加平行斜面向上的牽引力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做勻加速度直線運動，經(jīng)過 s電動機達到額定功率，此后電動機功率保持不變，金屬棒運動的v—t圖象如圖丙所示。試求磁感應(yīng)強度B1的大小和小電動機剛達到額定功率時金屬棒的速度v1的大小?
 

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