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    16．如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=30匝，线圈ab的边长为l1=0.1m，bc的边长为l2=0.2m，在磁感应强度为B=0.5T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=100$\sqrt{2}$ rad/s，若线圈自身电阻为r=1Ω，线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表．试求：
    （1）穿过线圈平面的最大磁通量Φm；
    （2）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小； 
    （3）电阻R上消耗的电功率．

    分析 （1）根据磁通量的定义式可求得磁通量的最大值；
    （2）根据Em=NBSω可求得感应电动势的最大值；
    （3）根据闭合电路欧姆定律以及电功率公式即可求得电阻R上消耗的电功率．

    解答 解：（1）穿过线圈平面的最大磁通量为：
    Φm=BS=0.4×0.1×0.2=0.01Wb
    （2）线圈在图示位置时电动势最大，最大值为：
    Em=NBSω=50×0.4×0.1×0.2×100$\sqrt{2}$=30$\sqrt{2}$V
    （3）电动势的有效值为：
    E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=$\frac{30\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$=30V
    根据闭合电路欧姆定律可知，流过R的电流为：
    I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{30}{1+9}$=3A
    R消耗的功率为：
    P=I2R=9×9=81W
    答：（1）穿过线圈平面的最大磁通量Φm为0.01Wb；
    （2）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小为30$\sqrt{2}$V
    （3）电阻R上消耗的电功率为81W．

    点评 本题考查交变电流的基本规律和电功率的计算，要注意明确最大值的计算，掌握最大值和有效值之间的关系，明确在计算功率以及求电表示数时均要用有效值．

    练习册系列答案
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    3．如图所示，xOy为一竖直平面内的直角坐标系，y轴沿竖直方向，OA为竖直平面内的光滑抛物线轨道，其方程为：y=$\frac{1}{5}$x2 （式中x、y的单位均为国际单位 m）．将穿在此轨道上的光滑小环从O点由静止释放后，其沿轨道下滑，P是抛物线轨道上的一点．已知O、P两点的连线与竖直方向的夹角为45°，取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
    A．小环沿轨道下滑的过程中机械能增大
    B．小环通过P点时的速度大小为10 m/s
    C．小环从O点到P点的平均速度大小为10 m/s
    D．小环到达P点时，其速度方向与y轴正向的夹角的正切值为$\frac{1}{2}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中（　　）
    A．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少
    B．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能减少
    C．弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加
    D．弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为55：6，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连．若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（　　）
    A．电压表的示数是24V
    B．若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是12W
    C．原线圈输入的正弦交变电流的频率是0.5Hz
    D．变压器输入电压的最大值是220V

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．如图所示，金属棒PQ在匀强磁场中，沿金属导轨向左运动（　　）
    A．当棒匀速运动时，a、b两点的电势差等于零
    B．当棒匀加速运动时，灯泡中可能有c→d的电流
    C．当棒匀加速运动时，线圈N中的电流方向由a经N到b，大小不变
    D．不论棒怎样运动，灯泡L中不可能产生c→d的电流

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．如图所示，变压器为理想变压器，交流电源的电压不变，L1、L2是完全相同的灯泡，V1、V2和A1、A2为理想电表，导线电阻不计．当开关S由闭合变为断开后，则（　　）
    A．A1示数变小B．A2示数变小C．V2示数变小D．V1示数变小

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    8．如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻不计，求MN从圆环的左端滑到右端的过程中
    （1）磁通量的变化
    （2）感应电动势的平均值
    （3）通过电阻R的最大电流．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化图象如图所示，关于两车的运动情况，下列说法正确的是（　　）
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    D．在t=4s时甲车恰好追上乙车

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    （1）计算A与B碰撞前瞬间A的速度大小；
    （2）试分析物块B能否冲过斜面最高点．

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