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一个面积为S的单匝矩形线圈,在匀强磁场中以一条边为转轴做匀速转动,磁场方向与转轴垂直.线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示,感应电动势的最大值和周期可由图中读出,则磁场的磁感应强度为________,在时刻t时,线圈平面与磁感应强度的夹角等于________.

 30°

解析试题分析:从题图中可以读出感应电动势的最大值Em和周期T,已知线圈的面积为S.
转动轴只要与磁场方向垂直,感应电动势为最大值时,线圈面与磁场方向平行,感应电动势的最大值为,式中角速度,所以磁场的磁感应强度为:由题图可知,开始计时的时刻感应电动势有最大值,线圈中感应电动势随时间变化的表达式应为:
eEmsin (ωt)=Emcos ωt.
t时,
考点:交流的峰值、有效值以及它们的关系.
点评:学会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻,线圈处于什么位置;同时还能画出磁通量随着时间变化的图象及线圈中的电流随着时间变化的规律.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如下物理问题.如图,理想变压器的副线圈上,通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,原线圈输入有效值恒定的交流电压,当开关S 闭合时,正确的是

A.灯泡L1两端的电压减小 B.原线圈输入功率减小
C.副线圈输出电压减小 D.电阻R 两端的电压增大

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲中所示的方法连接,R=10 Ω,交流电压表的示数是10 V.图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图像,则                                (  ).

甲          乙
A.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iRcos 100πt(A)
B.通过R的电流iR随时间t变化的规律是iRcos 50πt(A)
C.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uRcos 100πt(V)
D.R两端的电压uR随时间t变化的规律是uRcos 50πt(V)

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示电路,当在两端加上直流电压时,正常发光,不亮;当两端加上同样电压的交变电流时,发光亮度变暗,而正常发光.则分别为________和________.( 可选择:电阻、电容器、电感线圈 )

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

某电路两端交流电压u=Umsin100πt(V),在t=0.005s时刻,电压u值为10V。接在此电路两端的电压表示数为___   ___V。如将阻值为R的电阻接在此交流电压上时电阻消耗的功率为P;而改接在电压为U0的直流电压上时功率为P/4,则U0=____   ___V。(结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ.到目的地经变压器T2降压,使额定电压为220V的用电器正常工作。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,T1和T2为理想变压器,发电机处于满负荷工作状态,试求:
(1) 输电线上的功率损失和电压损失。
(2) T1和T2原、副线圈匝数比各为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2π rad/s,外电路电阻R=4 Ω,求:

(1)转动过程中感应电动势的最大值;
(2)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势;
(3)交流电压表的示数;

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

某发电厂发电机的输出功率P=100 kW,发电机端电压U=250 V,向远处送电的输电线的总电阻R=8 Ω.要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%,用户得到的电压又正好是220 V.
(1)应该怎样安装变压器?画出输电线路的示意图;
(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品,内有两个“聪明”开关,一个利用“热敏”材料制成“热控开关”,当食品加热达到设定温度时,“热控开关”断开使电阻的发热功率减小;另一个是“定时开关”,当加热到一定时间时,“定时开关”断开,使电阻停止发热,这种“聪明电路”是  (    )

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