- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

北京市海淀区2021届高三上学期物理期末练习试卷

如图所示，交流发电机的矩形金属线圈，ab边和cd边的长度L₁=50cm，bc边和ad边的长度L₂=20cm，匝数n=100匝，线圈的总电阻r=10Ω，线圈位于磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以角速度ω=400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。

（1）、从线圈经过图示位置开始计时，写出电阻R两端电压随时间变化的函数关系式；

（2）、从线圈经过图示位置开始计时，写出ab边所受安培力大小随时间变化的函数关系式；

（3）、求维持线圈匀速转动1圈，所需外力做的功W。（保留三位有效数字）

举一反三

对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列说法中正确的是（）

匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场绕轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动一线框电阻不计，面积为0.4m² ，线框通过滑环与一理想自耦变压器楣连，自耦变压器左侧并联一只理想电压表V_l；右侧串联灯泡￡和滑动变阻器R ， R上并联一只理想电压表V₂ ，下列说法中正确的是（　　）

如图所示，空间存在竖直向下的有界匀强磁场B ，一单匝边长为L ，质量为m的正方形线框abcd放在水平桌面上，在水平外力作用下从左边界以速度v匀速进入磁场，当cd边刚好进入磁场后立刻撤去外力，线框ab边恰好能到达磁场的右边界，然后将线框以ab边为轴，以角速度ω匀速翻转到图示虚线位置．已知线框与桌面间动摩擦因数为μ ，磁场宽度大于L ，线框电阻为R ，重力加速度为g ，求：

在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是（）

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B= $\text{[math]}$ T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m² ，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（）

如图所示，面积为0.02m²、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为l00rad/s，匀强磁场的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 。矩形线圈通过滑环与无铁芯变压器相连，所有接触电阻不计，触头P可上下移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。下列说法正确的是（）

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