[题目]如图所示.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化.如图所示.发电机线圈电阻r=4Ω.外电路中的电阻R=6Ω.灯泡L电阻RL=12Ω.不计其他电阻.交流电流表为理想电流表.(π=3.14)求:(1)线圈从图示位置开始转动产生的电动势的瞬时值� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示。发电机线圈电阻r=4Ω，外电路中的电阻R=6Ω，灯泡L电阻RL=12Ω，不计其他电阻，交流电流表为理想电流表。（π=3.14）求：

（1）线圈从图示位置开始转动产生的电动势的瞬时值表达式；

（2）从图示位置转过90°的过程中电阻R产生的热量。

【答案】（1）（2）9.8J

【解析】

（1）根据乙图可知周期为：T=3.14×10-2s，则角速度为：ω==200rad/s；
线圈产生的电动势的最大值为：Em=nΦmω=200V
线圈从图示位置开始转动产生的电动势的瞬时值表达式：e=200cos200t；

（2）电阻R上电压的有效值为：

转过900角的时间：
电阻R产生的热量为：

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（1）实验过程中，电火花计时器接在频率为的交流电源上，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。

（2）若已平衡好摩擦，在小车做匀加速直线运动过程中，当 M 与 m 的大小关系满足_____ 时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。

（3）某小组同学先保持盘及盘中的砝码质量 m 一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是 ____。

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车

D．用天平测出 m 以及 M，小车运动的加速度可直接用公式求出

（4）某小组同学保持小车以及车中的砝码质量 M 一定，探究加速度 a 与所受外力 F 的关系时，由于他们操作不当，这组同学得到的 a-F 关系图像如上图所示，①图线不过原点的原因是_________；②图线上端弯曲的原因是_______________。

（5）某小组在操作完全正确且满足（2）中质量关系的情况下，如图为实验时小车在长木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，根据纸带可求出小车的加速度大小 a = ____________。（结果保留三位有效数字）

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