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    16．如图所示为交流发电机示意图，abcd为发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电路接有理想电压表、电流表，开关和外电阻R．线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动．求：
    （1）从中性面开始计时，写出t时刻感应电动势的瞬时表达式；
    （2）开关闭合前电压表的示数和开关闭后电流表的示数；
    （3）线圈转动过程中R消耗的电功率．

    分析 （1）先求出角速度，再根据Em=nBSω求出最大电动势；根据计时点可明确对应的瞬时表达式；
    （2）根据欧姆定律求解
    （4）先求出电流的有效值，根据功率公式P=I2R求解．

    解答 解：（1）感应电动势的最大值Em=nBSω，
    感应电动势的瞬时表达式为：e=nBSωcosωt
    （2）有效值E=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Em，
    开关闭合前电压表的读数为电源的电动势；故E=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Em=$\frac{\sqrt{2}}{2}$NBSω；
    开关闭合后，由闭合电路欧姆定律可知：
    交流电压表的读数U=$\frac{\sqrt{2}}{2}$$\frac{R•nBSω}{R+r}$
    （3）电流的有效值为：I=$\frac{\sqrt{2}}{2}$Im=$\frac{\sqrt{2}nBSω}{2（R+r）}$
    所以发电机输出功率P=I2R=$\frac{R}{{2（R+r）}^{2}}$n2B2S2ω2
    答：（1）从中性面开始计时，写出t时刻感应电动势的瞬时表达式为e=nBSωcosωt；
    （2）开关闭合前电压表的示数$\frac{\sqrt{2}}{2}$NBSω；开关闭后电流表的示数$\frac{\sqrt{2}}{2}$$\frac{R•nBSω}{R+r}$；
    （3）线圈转动过程中R消耗的电功率$\frac{R}{{2（R+r）}^{2}}$n2B2S2ω2

    点评 本题考查交流电问题；解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω，以及知道峰值与有效值的关系；明确电表示数及功率的计算等问题均要用到有效值．

    练习册系列答案
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    6．下列关于电容器的说法中，正确的是（　　）
    A．电容越大的电容器，带电荷量也一定越多
    B．电容器不带电时，其电容为零
    C．两个电容器的带电荷量相等时，两板间电势差较大的电容器的电容较大
    D．电容器的电容与电容器是否带电无关

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    7．如图所示，要使铜环C向线圈A运动，则一定可行的是（　　）
    A．磁场不变，使导体棒ab向右作减速运动
    B．磁场不变，使导体棒ab向左作减速运动
    C．使导体棒ab不动，磁场向外增强
    D．使导体棒ab不动，磁场向外减弱

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．下列说法中正确的是（　　）
    A．求通过小桥时间时可把列车看成质点
    B．求从北京到广州的时间时可把列车看成质点
    C．列车7：00离开佛山指出的是时间
    D．只有地面才能作为参考系

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．如图所示，质量相同的两物块处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平地面，则（　　）
    A．重力对两物体做的功相同B．重力的平均功率相同
    C．到达地面时重力的瞬时功率PA＜PBD．到达地面时两物体的动能EKA＜EKB

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．对于万有引力定律的公式F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$，下列说法正确的是（　　）
    A．公式只适用于太阳系，对其它星系不适用
    B．m1和m2受到的引力总是大小相等，而与m1、m2是否相等无关
    C．当r趋近于令时，万有引力趋近于无穷大
    D．m1和m2受到的引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．在半径R=5000km的某小行星表面，宇航员做了如下实验，实验的装置如图所示．竖直平面内的光滑轨道由倾斜轨道AB和圆形轨道BC组成，让质量m=0.2kg的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出相应的F大小，现测得两组数据为：H1=0.5m，F1=0N，H2=1.0m，F2=5N．求
    （1）圆轨道的半径；
    （2）该小行星表面的重力加速度值；
    （3）该小行星的第一宇宙速度．

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    5．如图所示，一根长l=0.1m的细线，一端系着一个质量m=0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动．当小球的角速度增大为原来的3倍时，细线断裂，测得此时细线受到的拉力比原来增大了40N．求：
    （1）细线断裂前瞬间的拉力的大小F；
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    6．一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，汽车在平直公路上直线行驶，所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2．达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶．求：
    （1）汽车的最大行驶速度；
    （2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度；
    （3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间．

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