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    如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达 式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：

    (1)线圈中产生的感应电动势的最大值；

    (2)小灯泡消耗的电功率；

    (3)在磁感应强度变化的的时间内，通过小灯泡的电荷量．

     

    【答案】

    (1)8.0V　(2)2.88W　(3)4.0×10－3C

    【解析】

    试题分析： (1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期

    T＝3.14×10－2s，所以

    Em＝nBmSω＝＝8.0V      （3分）

    (2)电流的最大值  有效值

    小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88W       （4分）

    (3)在时间内，电动势的平均值

    平均电流

    通过灯泡的电荷量＝4.0×10－3C  （4分）

    考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；电功、电功率；交流电的平均值及其应用．

    点评：求解交变电流的电功率时要用有效值．在电磁感应中通过导体截面的电量经验公式是，可以在推导的基础上记住．

     

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    （1）求物块与斜面间的动摩擦因数μ；
    （2）若将F改为水平向右推力F′（如图乙），则F′为多大时才能使物块沿斜面匀速运动．（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

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    如图甲所示，一固定的粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg在斜面上，若用F=50N的力沿斜面向上推物块，物块能沿斜面匀速上升，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

        （1）求物块与斜面间的动摩擦因数μ；

        （2）若将F改为水平向右推力（如图乙），则为多大时才能使物块沿斜面匀速运动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

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    如图甲所示，一固定的粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg在斜面上，若用F=50N的力沿斜面向上推物块，物块能沿斜面匀速上升，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

    （1）求物块与斜面间的动摩擦因数μ；

    （2）若将F改为水平向右推力（如图乙），则为多大时才能使物块沿斜面匀速运动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

     

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    ．．(15分)如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁场的磁感应强度按如图12乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBmScos(t)，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    (1)线圈中产生的感应电动势的最大值；

    (2)小灯泡消耗的电功率；

    (3)在磁感应强度变化的0～的时间内，通过小灯泡的电荷量．

     

     

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