练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    8．如图所示，将单匝正方形线圈ABCD的一半放入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，让它以边界OO′为轴以角速度ω匀速转动，在AB、CD边的中点用电枢将电流输送给小灯泡，灯泡电阻为3R；线圈边长L，总电阻r=12R，不计P、Q按触电阻及导线电阻，求：
    （1）理想电压表的读数
    （2）从图示位置开始，在线圈转动90°的过程中产生的平均感应电动势为多少？
    （3）从图示位置开始，在线圈转动圈90°的过程中灯泡上产生的热量是多少？
    （4）从图示位置开始，在线圈转动圈180°的过程中，通过灯泡的产生的电荷量是多少？

    分析 （1）由Em=$\frac{1}{2}$BL2ω即可求解最大值，根据最大值和有效值之间关系及电路中分压特点求解电压表示数；
    （2）根据$\overline{E}=\frac{n△∅}{△t}$求解平均电动势；
    （3）利用有效值和焦耳定律求解热量；
    （4）再根据$q=\frac{△∅}{{R}_{总}}$，即可求解．

    解答 解：（1）产生的感应电动势的最大值为：
    Em=$\frac{1}{2}$BL2ω
    有效值为：E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}B{L}^{2}ω}{4}$，
    根据分压特点得电压表读数为：U=$\frac{3R}{3R+12R}E=\frac{\sqrt{2}B{L}^{2}ω}{20}$，
    （2）根据法拉第电磁感应定律得从图示位置开始，在线圈转动90°的过程中，线圈中产生的平均感应电势为：
    $\overline{E}=\frac{n△∅}{△t}=\frac{\frac{B{L}^{2}}{2}}{\frac{T}{4}}=\frac{B{L}^{2}ω}{π}$；
    （3）根据焦耳定律得从图示位置开始，在线圈转动90°的过程中，灯泡上产生的热量为：
    Q=$\frac{{U}^{2}}{3R}t$=$\frac{{B}^{2}{L}^{4}ω}{1200R}$
    （4）从图示位置开始，在线圈转动圈180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为：
    △∅=BL2
    通过灯泡的产生的电荷电荷量为：
    q′=$\frac{q}{2}$=$\frac{1}{2}×\frac{B{L}^{2}}{15R}$=$\frac{B{L}^{2}}{30R}$；
    答：（1）理想电压表的读数V为$\frac{\sqrt{2}B{L}^{2}ω}{20}$；
    （2）从图示位置开始，在线圈转动90°的过程中产生的平均感应电动势为$\frac{B{L}^{2}ω}{π}$；
    （3）从图示位置开始，在线圈转动圈90°的过程中灯泡上产生的热量是$\frac{{B}^{2}{L}^{4}ω}{1200R}$；
    （4）从图示位置开始，在线圈转动圈180°的过程中，通过灯泡的产生的电荷量是$\frac{B{L}^{2}}{30R}$．

    点评 解决此题需要知道交流电的峰值和有效值之间的关系，并且知道电路的串并联关系．还要特别注意有效面积是线圈面积的一半，并掌握求解电量的综合表达式

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．如图所示，在投球游戏中，游戏者将小球从P点以速度v0水平抛向固定在水平地面上的筐子，小球恰好砸在筐子的左边外缘而没有进入筐内，若要把小球投入筐内，下列做法可行的是（　　）
    A．在P点以略大于v0的速度将小球水平抛出
    B．在P点以略小于v0的速度将小球水平抛出
    C．在P点正下方某位置将小球以v0的速度水平抛出
    D．在P点左侧与P点等高的某位置将小球以v0的速度水平抛出

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．在一定温度下，当一定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于（　　）
    A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少
    B．气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小
    C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小
    D．气体分子的密集程度变小，分子的运动变慢

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．下列关于物理学家所做科学贡献、物理规律以及物理量的单位等说法正确的是（　　）
    A．伽利略用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点
    B．从牛顿第一定律可演绎出“质量是物体惯性大小的量度”的结论
    C．库仑最早引入电场概念并提出用电场线表示电场
    D．T•m2与V•s不能表示同一个物理量的单位

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．当α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是（　　）
    A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力的作用
    B．α粒子一直受到原子核的斥力作用
    C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用
    D．α粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．游乐场有一种滑雪游戏，其理想简化图如图甲所示，滑道由倾角为30°的斜坡和水平滑道组成．小孩（看作质点）在距地面h=10m处由静止开始从斜坡滑下，到达底端时恰好滑上水平滑道上放置的长为l=3m的木板（忽略木板厚度），此后小孩和木板运动的v-t图象如图乙所示．已知斜坡滑道与水平滑道为圆滑过渡，速度由斜面方向转为水平方向时大小不变，不计小孩在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g=10m/s2．求：

    （1）小孩与斜坡间的动摩擦因数；
    （2）小孩脱离木板时的速率．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，最髙点B和最低点A与圆形轨道的圆心三点在一条竖直线上，最低点A与水平面平滑连接．一质量为m的小球以某一速度从水平面上的C点滑向半圆形轨道的最低点A，再冲上光滑半圆形轨道AB，当小球将要从轨道口B点飞出时，对轨道的压力恰好为零，最后落至水平面上的C点．若不考虑空气阻力，且重力加速度为g，则（　　）
    A．小球在B点只受1个力的作用
    B．小球在AB轨道上运动的过程中，所受的向心力对小球做负功
    C．AC距离为2R
    D．轨道上的最低点A受到小球的压力为5mg

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，$\frac{1}{4}$圆周的柱状玻璃砖横截面为AOB，O为圆心，半径为R．一束单色光MN垂直于OA面从N点射入玻璃砖，ON=$\frac{\sqrt{10}}{5}$R时，光恰不能从AB折射出来．已知光在真空中的速度为c，不考虑光在OB面的反射．求
    ①该束光在玻璃砖中的折射率；
    ②该束光在玻璃砖中传播的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．（1）为了完成《验证机械能守恒定律》实验，实验室已经准备了电火花打点计时器、导线、铁架台、重锤、夹子、纸带，请问还需要哪些器材，请从下列器材中选取AD（填序号）
    A、220v交流电源            B、低压交流电源
    C、天平                     D、毫米刻度尺
    （2）在接通电源、释放纸带前，某同学开始实验的情形如图所示，已知铁架台放在水平桌面上，打点计时器竖直放置，请指出图中的不合理之处（至少两点）
    ①重锤未紧靠打点计时器
    ②释放时手应该抓住纸带的上端并使纸带竖直
    （3）该同学在改正错误之后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，利用纸带上的数据完成表格，来验证机械能守恒定律（已知当地的重力加速度为9.8m/s2，打点计时器的工作频率为50Hz，已用天平称量得到重锤的质量为0.3kg）

    OABCDE
    x/cm0.002.555.318.5512.1016.11
    v/m•s-1-1.331.491.701.89-
    Ek/J-0.2640.3330.4320.536-
    Ep/J--0.075-0.157-0.251-0.356-
    E/J-0.1890.1760.1810.180-
    （4）另一个同学看到这个纸带，说还可以通过作图法来分析处理数据，各测量点到第一点的距离用h表示，对应的速度用v表示，以$\frac{v^2}{2}$为纵坐标，以gh为横坐标，根据纸带上的数据绘出$\frac{v^2}{2}$-gh的图象应该为A
    A、一条过原点的直线，斜率等于1
    B、一条过原点的直线，斜率略小于1
    C、一条不过原点的直线，斜率等于1
    D、一条不过原点的直线，斜率略小于1．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案