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矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为l2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω。试求:
(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm
(2)线圈平面与磁感线平行时,感应电动势e的大小;
(3)1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小。
(1)0.02Wb(2)100 V(3)5.4×104 J  
(1)穿过线圈平面的最大磁通量 Φm=BS=Bl1 l2=0.4×0.2×0.25=0.02Wb    (3分)
(2)线圈在图示位置时电动势达到最大值,此时感应电动势的值为
e=Em=NBSω=NB l1 l2ω=50×0.4×0.2×0.25×100V=100 V           (3分)
(3)电动势的有效值为 E= =100V                                   (2分)
电流有效值为 I= = A="10" A                                (2分)
电阻R上产生的热量为 Q=I2Rt=102×9×60 J =5.4×104 J                   (2分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是(    )
A.图甲表示交流电,图乙表示直流电
B.两种电压的有效值都是311V
C.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)
D.图乙所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如上图某一交流电的电流随时间而变化的图象,由图可知
A.此交流电的频率为50Hz
B.此交流电电流的有效值是3.5A
C.将此交流电接在电阻R=10Ω的电热器上,此电热器每分钟消耗的电能为15000J
D.将此交流电接在电阻R=5Ω的电热器上,用一交流电压表接在电阻R=5Ω的两端,此时电压表的示数为25V

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,转动的角速度ω=100π rad/s。线圈的匝数N=100,边长ab=0.2m、ad=0.4m,电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小B=T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是
A.该线圈产生的交流电动势峰值为50 V
B.该线圈产生的交流电动势有效值为25V
C.电容器的耐压值至少为50V
D.电容器的电容C变大时,电流表的示数变小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流有效值为(    )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

.两个相同的白炽灯泡L1和L2接到如图所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与电感线圈串联.当ab间接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后,灯L1的亮度低于灯L2的亮度.新电源两极的电压最大值和频率可能是                (  )
A.最大值仍为Um,而频率大于f
B.最大值仍为Um,而频率小于f
C.最 大值大于Um,而频率仍为f
D.最大值小于Um,而频率仍为f

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

当交流发电机的线圈平面与磁感线成45°角时,电流瞬时值为1A,则该电流的有效值是
A.0.5AB./2 AC.1AD.A

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

高频焊接是一种常用的焊接方法,其焊接的原理如图所示.将半径为10 cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的100匝线圈中,然后在线圈中通以高频的交变电流,线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场,磁场的磁感应强度B的变化率为1 000πsinωt T/s.焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍,工件非焊接部分每单位长度上的电阻为R0=0.001πΩ·m-1,焊接的缝宽非常小.求焊接过程中焊接处产生的热功率.(取π2=10,不计温度变化对电阻的影响)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压,  即在正弦交流电的每一个二分之一周期中,前面四分之一周期 被截去.调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少,从而改变电灯上的电压,那么现在电灯上的电压为(   )
A.B.C.D.

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