如图所示，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，总电阻r=1.0Ω，所围成

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电功率/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，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，总电阻r=1.0Ω，所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nBmS
2π
T
cos 
2π
T
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～
T
4
时间内，通过小灯泡的电荷量．
魔方格

◎ 答案

（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=
2πnBmS
T
=8.0 V．
（2）电流的最大值Im=
Em
R+r
=0.80A，有效值I=
Im

2
=
2

2
5
 A，则
小灯泡消耗的电功率P=I2R=2.88W．
（3）在0～
T
4
时间内，根据法拉第电磁感应定律得，电动势的平均值
.
E
=n
△Φ
△t
=n
△Bs
△t
，平均电流
.
I
=
.
E
R+r
=
nS△B
(R+r)△t

流过灯泡的电荷量Q=
.
I
△t=
nS△B
R+r

代入解得Q=4.0×10-3C．
答：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值为8V；
（2）小灯泡消耗的电功率为2.88W；
（3）在磁感应强度变化的0～
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    四盏灯连接如图所示，灯L1、    		现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件R0进行测试，
    现有两个电阻元件，其中一个    		如图所示，有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab长100cm，质量为0.1kg，电阻
    如图所示，有一磁感强度B=0.    		环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg。当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝3
    环保汽车将为2008年奥运会场    		在如图所示电路中，E为电源，其电动势E=9.0V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R=30Ω；L为一小灯泡，其额定电压U=6.0V，额定功率P=1.8W；S为开关，开始时滑动变阻
    在如图所示电路中，E为电源，
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