物理第3章以后试题及解析程书第三期第9天试题解析.pdf

5-1 【题目】

用直流电流 I 0 对一蓄电池充电， 需要的时间是 t0 ．如果用有效值也等于 I0 的正弦交流电， 通

过半波整流后对同一蓄电池充电．需要多少时间？ 【难度】

1 【分析】

两种方式充电，对蓄电池提供的电量相等，对被充电蓄电池做功相等． 【解答】 I t 2 I0 sin t 经半波整流后在一个周期内充电量为 T /2 2 t 2 q 2 I sin dt I T 2 0 0 0 T π

平均电流强度 q2 2 I I 0 T π

于是有 I0 π t t0 t0 I 2 【答案】 π t 0 2

5-2 【题目】 S N r R

如图所示． 一面积为 、匝数为 、内阻为 的薄平面线圈． 与外电路连接， 外电阻为 ．线

圈在匀强磁场中以角速度 匀速旋转．磁场与转轴垂直．磁感应强度为 B，方向如图．

试以图示位置为时间起点．试求： （1）求通过外电阻 R 的电流强度 I t ，以图中法方向 n所确定的右手环向为回路正向． （2 ） R 上的瞬时热功率 P t ． （3 ）加在线圈上的驱动力矩大小 M t ． 【难度】

1 【问难度】 （1）1 （2 ）1 （3 ）1 【分析】

这是电磁感应综合题的一种， 运动只有一个自由度， 且已知匀速旋转， 那么磁通量、 电动势、

电流、安培力矩都可以此表示为 t 的函数了。 【解答】 （1） t 时刻线圈的平面与磁场方向夹角 t ，磁链匝数 NBScos 2 d

由电磁感应定律，电动势 ；由欧姆定律 dt I R r

解得 NBS I t cos t R r 2 2 2 2 2 N B S R 2 （2 ）由焦耳定律 P t R I t cos t 2 R r （3 ）安培力矩为 MA NSIBsin 2