如下圖甲所示，邊長為l和L的矩形線框aa′、bb′互相垂直，彼此絕緣，可繞中心軸O1O2轉(zhuǎn)動，將兩線框的始端并在一起接到滑環(huán)C上，末端并在一起接到滑環(huán)D上，C、D彼此絕緣，外電路通過電刷跟C、D連接，線框處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的磁場中，磁場邊緣中心的張角為45°,如下圖乙所示（圖中的圓表示圓柱形鐵芯，它使磁鐵和鐵芯之間的磁場沿半徑方向，如圖箭頭方向所示）.不論線框轉(zhuǎn)到磁場中的什么位置,磁場的方向總是沿著線框平面,磁場中長為l的線框邊所處的磁感應(yīng)強度大小恒為B,設(shè)線框aa′和bb′的電阻都是r,兩個線框為角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動,電阻R=2r.

(1)求線框aa′轉(zhuǎn)到如乙圖所示位置時,感應(yīng)電動勢的大小;

(2)求轉(zhuǎn)動過程中電阻R上的電壓的最大值;

(3)從線框aa′進(jìn)入磁場開始計時,作出0～T(T是線框轉(zhuǎn)動周期)的時間內(nèi)通過R的電流iR隨時間變化的圖象;

(4)求在外力驅(qū)動下兩線框轉(zhuǎn)動一周所做的功.

圖1-4

解析：(1)不管轉(zhuǎn)到何位置,磁場方向、速度方向都垂直,所以有

E=2Blv=2Bl× =BlLω

(2)在線圈轉(zhuǎn)動過程中,只有一個線框產(chǎn)生電動勢,相當(dāng)電源,另一線框與電阻R并聯(lián)組成外電路,故

(3)流過R的電流

圖象如圖所示

圖1-5

(4)每個線圈作為電源時產(chǎn)生的功率為

根據(jù)能量守恒定律得兩個線圈轉(zhuǎn)動一周外力所做的功為

 

答案：（1）BlLω�。�2）BlLω（3）（4）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：(課標(biāo)人教版)2010年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理　第11章交變電流　電磁振蕩與電磁波　第1講　交變電流的產(chǎn)生和描述 人教版 題型：038

如下圖甲所示，邊長為l和L的矩形線框互相垂直，彼此絕緣，可繞中心軸O1O2轉(zhuǎn)動，將兩線框的始端并在一起接到滑環(huán)C上，末端并在一起接到滑環(huán)D上，C、D彼此絕緣，外電路通過電刷跟C、D連接，線框處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的磁場中，磁場邊緣中心的張角為45°，如下圖乙所示(圖中的圓表示圓柱形鐵芯，它使磁鐵和鐵芯之間的磁場沿半徑方向，如圖箭頭方向所示)．不論線框轉(zhuǎn)到磁場中的什么位置，磁場的方向總是沿著線框平面．磁場中長為l的線框邊所在處的磁感應(yīng)強度大小恒為B，設(shè)線框的電阻都是r，兩個線框以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，電阻R＝2 r

(1)求線框轉(zhuǎn)到如乙圖所示位置時，感應(yīng)電動勢的大�。�

(2)求轉(zhuǎn)動過程中電阻R上電壓的最大值；

(3)從線框進(jìn)入磁場開始計時，作出0～T(T是線框轉(zhuǎn)動周期)的時間內(nèi)通過R的電流iR隨時間變化的圖象；

(4)求在外力驅(qū)動下兩線框轉(zhuǎn)動一周所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在做“油膜法估測分子的直徑”的實驗中，

       ①下列操作錯誤的是           （    ）

       A．將純油酸直接滴在水面上

       B．向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液，記下其滴數(shù)

       C．用試管向水面倒酒精油酸溶液少許

       D．在計算油膜面積時，凡是占到方格的一部分的都計入方格的總數(shù)

   

②設(shè)酒精油酸溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL，用注射器量得1 mL上述溶液中有液滴50滴，然后把痱子粉均勻地撒在水面上，接著把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如下圖所示，已知坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為20 mm，則油酸分子的直徑約為         m（保留一位有效數(shù)字）．

（2）像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示．分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當(dāng)有物體從間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．

現(xiàn)利用如圖乙所示裝置測量邊長為的立方體滑塊和長l m左右的木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）．讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門l、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為 （數(shù)量級s），用20分度的游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度，其讀數(shù)如圖丙所示．

①讀出滑塊的寬度=        cm．

②滑塊通過光電門l的速度=      ，滑塊通過光電門2的速度=      （用字母表示）．

③若僅提供一把米尺，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g，為完成測量，除了研究、和斜面傾角之外，還需測量的物理量是                （說明該量的物理意義，同時指明代表物理量的字母）．

④用③中各量求解動摩擦因數(shù)的表達(dá)式         （用字母、、、g及③中所測量的物理量表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在做“油膜法估測分子的直徑”的實驗中，

       ①下列操作錯誤的是           （    ）

       A．將純油酸直接滴在水面上

       B．向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液，記下其滴數(shù)

       C．用試管向水面倒酒精油酸溶液少許

       D．在計算油膜面積時，凡是占到方格的一部分的都計入方格的總數(shù)

   

②設(shè)酒精油酸溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL，用注射器量得1 mL上述溶液中有液滴50滴，然后把痱子粉均勻地撒在水面上，接著把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如下圖所示，已知坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為20 mm，則油酸分子的直徑約為         m（保留一位有效數(shù)字）．

（2）像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示．分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當(dāng)有物體從間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．

現(xiàn)利用如圖乙所示裝置測量邊長為的立方體滑塊和長l m左右的木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）．讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門l、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為 （數(shù)量級s），用20分度的游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度，其讀數(shù)如圖丙所示．

①讀出滑塊的寬度=        cm．

②滑塊通過光電門l的速度=      ，滑塊通過光電門2的速度=      （用字母表示）．

③若僅提供一把米尺，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g，為完成測量，除了研究、和斜面傾角之外，還需測量的物理量是                （說明該量的物理意義，同時指明代表物理量的字母）．

④用③中各量求解動摩擦因數(shù)的表達(dá)式         （用字母、、、g及③中所測量的物理量表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如下圖甲所示，邊長為和L的矩形線框、互相垂直，彼此絕緣，可繞中心軸轉(zhuǎn)動，將兩線框的始端并在一起接到滑環(huán)C上，末端并在一起接到滑環(huán)D上，C、D彼此絕緣，外電路通過電刷跟C、D連接，線框處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的磁場中，磁場邊緣中心的張角為450，如下圖乙所示(圖中的圓表示圓柱形鐵芯，它使磁鐵和鐵芯之間的磁場沿半徑方向，如圖箭頭方向所示)．不論線框轉(zhuǎn)到磁場中的什么位置，磁場的方向總是沿著線框平面．磁場中長為的線框邊所在處的磁感應(yīng)強度大小恒為B，設(shè)線框和的電阻都是r，兩個線框以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，電阻R=2r。
(1)求線框轉(zhuǎn)到如乙圖所示位置時，感應(yīng)電動勢的大��；
(2)求轉(zhuǎn)動過程中電阻R上電壓的最大值；
(3)從線框進(jìn)入磁場開始計時，作出0～T(T是線框轉(zhuǎn)動周期)的時間內(nèi)通過R的電流隨時間變化的圖象；
(4)求在外力驅(qū)動下兩線框轉(zhuǎn)動一周所做的功．

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