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（10分）交流發電機轉子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，勻速轉動的角速度為ω，線圈內電阻為r，外電路電阻為R。.當線圈由圖中實線位置勻速轉動90°到達虛線位置過程中，求：
（1）通過R的電荷量q為多少？
（2）R上產生的電熱Q_R為多少？
（3）外力做的功W為多少？

（1）

（2）

（3）

試題分析：（1）按照電流的定義得：I＝q/t，
計算電荷量q應該用電流的平均值，即

（2分）
而

，所以

（2分）
（2）求電熱應該用有效值，先求總電熱Q，再按照內外電阻之比求R上產生的電熱Q_R.

（2分）
所以

（2分）
（3）根據能量守恒，外力做功的過程是機械能向電能轉化的過程，
電流通過電阻，又將電能轉化為內能，即放出電熱。
因此

（2分）

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知電磁打點計時器的打點周期T=0.02s，自由下落的重錘質量m=2kg，如圖所示為某同學實驗后選出的一條紙帶，O點是打點計時器打下的第一個點，A、B、C是在紙帶上選取的三個計數點，AB、BC間各有一個點未畫出．經測量得到A、B、C三點到O點的距離分別為：s₁=23.58cm，s₂=32.80cm，s₃=43.58cm，

完成以下問題：（本題中的數值計算，結果均保留三位有效數字）
①紙帶的______端與重錘連接（填“左”或“右”）
②打點計時器打下計數點B時，重錘的速度v_B=______m/s
③從起點O到打下計數點B的過程中，重錘的動能的增加量△E_k=______J，重力勢能的減少量△E_P=______J（取g=9.8m/s²）
④在此實驗中發現，重錘重力勢能的減少量總是大于動能的增加量，其主要原因是在重錘下落過程存在阻力作用．可以通過該裝置測定該阻力的大小，設重錘所受阻力大小F_f恒定，試用題目中所給物理量的符號表示出重錘所受阻力大小F_f=______．（用m、T、g、s₁、s₂、s₃表示）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd邊長L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω。一根足夠長的絕緣輕質細線跨過兩個輕質光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P，物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上，斜面傾角θ=30°，斜面上方的細線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強磁場，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場方向水平且垂直紙面向里，磁感應強度大小B=0.5T。現讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運動過程中始終與磁場垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運動，線框剛好能以v=3m/s的速度進入并勻速通過磁場區域。釋放前細線繃緊，重力加速度 g=10m/s²，不計空氣阻力。

(1) 線框的cd邊在勻強磁場中運動的過程中，c、d 間的電壓是多大？
(2) 線框的質量m₁和物體P的質量m₂分別是多大？
(3) 在cd邊剛進入磁場時，給線框施加一個豎直向下的拉力F使線框以進入磁場前的加速度勻加速通過磁場區域，在此過程中，力F做功W =0.23J，求正方形線框cd邊產生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑的金屬框架abc固定在水平面內，頂角

=53°，金屬框架處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直水平面，t=0時，金屬棒MN受向右的水平拉力F作用，從b點開始沿bc方向以速度v做勻速運動，在運動過程中MN始終垂直于bc，且與框架接觸良好，框架bc邊和金屬棒MN單位長度的電阻均為r，框架ab邊的電阻忽略不計（sin53°=0．8）。

（1）求t時刻回路中的電流I；
（2）寫出拉力F與桿的位移x的關系式，并類比v-t圖象求位移的方法，寫出拉力F做的功W與桿的位移x的關系式；
（3）求時間t內回路中產生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下述有關功和能量說法正確的是（）

A．物體做功越多,物體的能量就越大

B．能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性

C．摩擦力可能對物體做正功，也可能做負功，也可以不做功

D．彈簧拉伸時的彈性勢能一定大于壓縮時的彈性勢能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，固定的水平光滑金屬導軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直，磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m的導體棒與固定彈簧相連，放在導軌上，導軌與導體棒的電阻均可忽略。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有水平向右的初速度

。在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。

（1）求初始時刻導體棒受到的安培力。
（2）若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈力勢能為

，則這一過程中安培力所做的功W₁和電阻R上產生的焦耳熱Q₁分別為多少？
（3）導體棒往復運動，最終將靜止于何處？從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R上產生的焦耳熱Q為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上放置一質量為m的物塊B，B的下端連接一輕質彈簧，彈簧下端與擋板相連接，B平衡時，彈簧的壓縮量為x₀，O點為彈簧的原長位置。在斜面頂端另有一質量也為m的物塊A，距物塊B為3x₀，現讓A從靜止開始沿斜面下滑，A與B相碰后立即一起沿斜面向下運動，并恰好回到O點（A、B均視為質點）。試求：