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如图甲所示,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...

如图甲所示,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.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时间内,通过小灯泡的电荷量.

 

(1)8.0V  (2)2.88W  (3)4.0×10 -3C 【解析】(1)由图象知,线圈中产生的交变电流的周期T=3.14×10-2 s, Bm = 1×10-2 T   (2分) 所以ω=2π/T     Em=nBmSω==8.0 V.  (2) 电流的最大值Im==0.80 A,  有效值I== A,(1分)  小灯泡消耗的电功率P= I2R=2.88 W.          (2分) (3)在0~T/4时间内,电动势的平均值 平均电流 流过灯泡的电荷量Q=Δt=   Q=4.0×10-3 C.   【名师点睛】根据法拉第电磁感应定律导出的感应电动势的最大值表达式得出;根据欧姆定律和正弦交流电最大值与有效值的关系得出电流的有效值,小灯泡消耗的电功率的计算要用电流或电压的有效值;根据法拉第电磁感应定律导出感应电动势的平均值,计算通过小灯泡的电荷量要用电流的平均值。  
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电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户,若发电机发电功率为1.2×105 W,输出电压是240V,升压器原副线圈的匝数之比为1:25,输电线的总电阻为10Ω,用户需要电压为220 V.求:

(1)输电线上损失的电功率为多少?

(2)降压变压器的匝数比为多少?

 

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有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆AOB、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表)。其中AO:BO=4:1。已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示:

设踏板和杠杆组件的质量不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.5V,则:

(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式;

(2)该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处?

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如图所示宽度为h、厚度为d的金属板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当有电流I通过金属板时,在金属板上侧面A和下侧面间产生电势差

⑴金属板上侧面A电势______下侧面电势(填高于或低于)

⑵若金属板内自由电子密度为n,则产生的电势差U=______

 

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A.36 V     B.6 V       C.1 V        D.0 V

⑵上题中若原线圈接在220sin100πtv)的电源上则副线圈的电压为_____________

副线圈磁通量变化率的最大值为____________________________

⑶一个理想变压器,正常工作时,在原、副线圈上,下列物理量中一定相等的是______

A交流的频率      B电流的有效值      C电功率      D.磁通量的变化率

 

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如图甲所示,甲、乙两个并排放置的共轴线圈,甲中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断正确的是(  )

A. t1t2时间内,甲乙相吸

B. t2t3时间内,甲乙相斥

C. t1时刻两线圈间作用力为零

D. t2时刻两线圈间吸引力最大

 

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