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题文

图13(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r="10" Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R="90" Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化.求:

(1)交流发电机产生的电动势最大值;
(2)电路中交流电压表的示数。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 交流电的平均值及其应用
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如右图所示,小球AB带电荷量均为+q,质量分别为m和2m,用不计质量的竖直细绳连接,在竖直向上的匀强电场中以速度v0匀速上升,某时刻细绳突然断开.小球AB之间的相互作用力忽略不计.求:

(1)该匀强电场的场强E.
(2)细绳断开后AB两球的加速度aAaB.

计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器.电容的计算公式是Cε,其中ε=9.0×10-12 F·m-1S表示两金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离.当某一键被按下时,d发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发出相应的信号.已知两金属片的正对面积为50 mm2,键未被按下时,两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF,电子线路就能发出相应的信号.那么为使按键得到反应,至少需要按下多大距离?

如图所示,一平行板电容器接在U=12 V的直流电源上,电容C=3.0×10-10 F,两极板间距离d=1.20×10-3 m,取g=10 m/s2,求:

(1)该电容器所带电荷量.
(2)若板间有一带电微粒,其质量为m=2.0×10-3 kg,恰在板间处于静止状态,则微粒带电荷量多少?带何种电荷?

如下图,A、B为两块水平放置的带等量异种电荷的平行金属板,一个质量m=10-4 kg,电荷量q=5×10-5 C的带正电粒子静止于两板的正中央,已知两板间距离为20 cm,g=10 m/s2,求:

(1)两板间匀强电场的场强大小;
(2)两板间的电势差;
(3)若用某种方法将带电粒子的带电荷量减少一半,使带电粒子从两板正中央由静止开始运动,则经过多长时间粒子撞到板上.

如右图所示,在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中,A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°.把带电荷量为q=-1.5×10-8 C的点电荷由A点移到B点,克服电场力做了4.2×10-5 J的功.

(1)试确定两板所带电荷Q1、Q2的电性;
(2)若已知A点电势φA=800 V,|AB|=1 cm.试求B点电势φB和电场强度的大小和方向.

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