20xx教科版高中物理選修一第2章第2節(jié)描述正弦交流電的物理量課時作業(yè)-文庫吧在線文庫
【正文】 知 (I02)2R 的過程中，求： 圖 7 (1)通過電阻 R的電荷量 q； (2)電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱 Q. 8．在水平方向的勻強磁場中，有一正方形閉合線圈繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉動，已知線圈的匝數(shù)為 n＝ 100 匝，邊長為 20 cm，電阻為 10 Ω ，轉動頻率 f＝ 50 Hz，磁場的磁感應強度為 T．求： (1)外力驅動線圈轉動的功率； (2)轉至線圈平面與中性面的夾角為 30176。T4＋U22RΔ t＝ nBSR＋ r (2)該過程中電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱為一個周期內產(chǎn)生焦耳熱的 14， Q＝ 14I2RT＝ 14(nBωS / 2R＋ r )2R2πω ＝ π ωR nBS2R＋ r 2 方法總結 有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的，而交變電流的平均值是交變電流中各物 理量 (e， i， u)對時間的平均值，如平均電動勢 E ＝ nΔ ΦΔ t，平均值的大小與 Δ t 的取值有關．在計算交變電流通過導體產(chǎn)生熱量、熱功率時，只能用交變電流的有效值，而在計算通過導體的電荷量時，只能用交變電流的平均值． 8． (1)10 4 W (2) A (3) C 解析 (1)線圈中感應電動勢的最大值 Em＝ nBSω ＝ nBS ，可見交變電流每個周期內將有兩次導通，總時間為周期的一半，選項 C、 D正確． ] 10． 2t 10 6 V 11． 25 Hz W 解析 由題中圖象可知，交流的 周期 T＝ s，所以頻率 f＝ 1T＝ 25 Hz，電壓的最大值是 220 V，有效值是 2202 V，所以用電器的額定功率為 P＝ U2R＝ W 12． 6 A 解析 設非正弦交變電流的有效值為 I′ ，直流電的電流強度為 I，讓非正弦交變電流和直流電分別通過同一電阻 (阻值為 R)，在一周期 (T＝ s)內，非正弦交變電流產(chǎn)生的熱量 Q′ ＝ I21Rt1＋ I22Rt2 ＝ (I1m2)2Rt1＋ (I2m2)2Rt2 ＝ (102)2R ＋ ( 42)2R ＝ 在這一個周期內，直流電產(chǎn)生的熱量 Q＝ I2RT＝ 由 Q＝ Q′ 得 ＝ ，所以 I＝ 6 A， I′ ＝ I＝ 6 A 13． (1)50 V V (2) V A (3) C 解析 (1)Em＝ nBSω ＝ 100 1π 2π 30060 V ＝ 50 V E＝ Em2＝ 25 2 V≈ V (2)電流表示數(shù) I＝ ER＋ r≈ A 電壓表示數(shù)： U＝ IR≈9 V ＝ V (3)從圖示位置轉過 90176。 角的過程中，線圈中的平均感應電動勢 E ＝ nΔ ΦΔ t，平均感應電流 I ＝ER ＝ nΔ ΦR 的定義，得 Q1＝ Q2，即82R T/2＋ I20R 時，線圈產(chǎn)生的感應電動勢及感應電流的大??； (3)線圈由中性面轉至與中性面成 30176。T4 ＝82R2π f＝ 100() 2250 V ＝ 628 V 感應電動勢的有效值為 U＝ Em2＝ 314 2 V. 外界驅動線圈轉動的功率與線圈中交變電流的功率相等， P 外 ＝ U2R＝2 210 W＝10 4 W. (2)線圈轉到與中性面成 30176。 的過程中， E ＝ nΔ ΦΔ t，又因為 I ＝ER＋ r，所以 q＝ I Δ t， 解得： q＝ nΔ ΦR＋ r＝ nBΔ SR＋ r＝100 1π 9＋ 1 C≈ C. 。 V ＝ 314 V，交變電流的瞬時值 i＝ eR＝ 31410 A＝ A. (3)在線圈從中性面轉過 30
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