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题型：综合题题类：常考题难易度：困难

高中物理人教版选修 3-2第五章交变电流单元试卷(二)

图甲是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图乙是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L₁ ， bc长度为L₂ ，线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈).

图甲图乙图丙

（1）、线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e₁的表达式；

（2）、线圈平面处于与中性面成φ₀夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e₂的表达式；

（3）、若线圈电阻为r ，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热(其他电阻均不计).

举一反三

如图所示，一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈，从h₁=5m的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好作匀速运动．

某导体的电阻是2Ω，当大小为1A的电流通过时，1分钟后产生的热量是多少J？

如图所示为两电阻R₁和R₂的伏安特性曲线．若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是（）

导线中带电粒子的定向移动形成电流，电流可以从宏观和微观两个角度来认识。

如图所示，两光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为d，其左端接阻值为R的定值电阻，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置，且接触良好。现给导体棒MN一水平向右的初速度v₁ ，经过时间t，导体棒MN向右运动的距离为x，速度变为v₂。不计金属导轨和导体棒MN的电阻。甲、乙两位同学根据以上条件，分别求解在时间t内通过电阻R的焦耳热Q，具体过程如下：（）

甲同学：

在这段时间内，导体棒MN切割磁感线的感应电动势 $\text{[math]}$

所以 $\text{[math]}$

乙同学：

在导体棒向右运动的过程中，导体棒损失的动能最终转化为电阻R的焦耳热，则有 $\text{[math]}$

如图所示，一小型直流电动机M的线圈绕阻 $\text{[math]}$ ，定值电阻R₀=1.5Ω，电源的电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ，理想电流表的示数为 $\text{[math]}$ ，下列说法中正确的是（）

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