11.圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī),電阻為r=2Ω矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與右側(cè)電路連接,右側(cè)電路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0=$\frac{40}{7}$Ω,滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央,定值電阻R1=R0、R2=$\frac{{R}_{0}}{2}$,其它電阻不計(jì).從線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí),閉合開關(guān)S,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中理想交流電壓表示數(shù)是10V,圖乙是矩形線圈磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象.則下列正確的是( 。
A.電阻R2上的熱功率為$\frac{5}{7}$W
B.0.02 s時(shí)滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓瞬時(shí)值為零
C.線圈產(chǎn)生的e隨時(shí)間t變化的規(guī)律是e=10$\sqrt{2}$cos100πt(V)
D.線圈開始轉(zhuǎn)動(dòng)到t=$\frac{1}{600}$s的過程中,通過R1的電荷量為$\frac{\sqrt{2}}{200π}$C

分析 根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻R上的電功率,由乙圖可知,0.02s通過線圈的磁通量為零,電動(dòng)勢最大,根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出最大值,寫出線圈產(chǎn)生的電壓e隨時(shí)間t變化的規(guī)律,通過電阻的電量為$\frac{n△Φ}{R+r}$.

解答 解:A、根據(jù)串并聯(lián)電路的知識(shí)得:
負(fù)載總總電阻R=R1+$\frac{{R}_{0}}{2}$+$\frac{\frac{{R}_{0}}{2}}{2}$=1.75R0=10Ω,
理想交流電壓表示數(shù)是10V,所以干路電流I=$\frac{10}{10}$=1A,
所以電阻R2上兩端電壓UR2=$\frac{10}{7}$V,
根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得電阻R2上的熱功率PR2=$\frac{(\frac{10}{7})^{2}}{\frac{20}{7}}$=$\frac{5}{7}$W,故A正確;
B、由乙圖可知,0.02s通過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢最大,R兩端的電壓瞬時(shí)值不為零,故B錯(cuò)誤;
C、由乙圖可知,T=0.02s,ω=$\frac{2π}{T}$=100πrad/s,
電動(dòng)勢的有效值E=10+1×2=12V,電動(dòng)勢的最大值Em=12$\sqrt{2}$V,
所以線圈產(chǎn)生的e隨時(shí)間t變化的規(guī)律是e=12$\sqrt{2}$cos100πt(V),故C錯(cuò)誤;
D、電動(dòng)勢的最大值Em=12$\sqrt{2}$V=nBSω,Φ=BS=$\frac{12\sqrt{2}}{n×100π}$,
矩形線圈磁通量Φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律為Φ=$\frac{12\sqrt{2}}{n×100π}$sin100πt,
線圈開始轉(zhuǎn)動(dòng)到t=$\frac{1}{600}$s的過程中,
通過電阻的電量為q=$\frac{n△Φ}{R+r}$=$\frac{\frac{12\sqrt{2}}{100π}×\frac{1}{2}-0}{10+2}$=$\frac{\sqrt{2}}{200π}$C,故D正確;
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道正弦式交流電峰值的表達(dá)式Em=nBSω,以及知道峰值與有效值的關(guān)系,能從圖中得出有效信息,記住,求電量用電動(dòng)勢的平均值,求熱量用有效值.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,A、B間存在與豎直方向成45°斜向上的勻強(qiáng)電場E1,B、C間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場E2,A、B的間距為1.25m,B、C的間距為3m,C為熒光屏.一質(zhì)量m=1.0×10-3kg,電荷量q=+1.0×10-2C的帶電粒子由a點(diǎn)靜止釋放,恰好沿水平方向經(jīng)過b點(diǎn)到達(dá)熒光屏上的O點(diǎn).若在B、C間再加方向垂直于紙面向外且大小B=0.1T的勻強(qiáng)磁場,粒子經(jīng)b點(diǎn)偏轉(zhuǎn)到達(dá)熒光屏的O′點(diǎn)(圖中未畫出).取g=10m/s2.求:
(1)E1的大小
(2)加上磁場后,粒子由b點(diǎn)到O′點(diǎn)電勢能的變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,彈簧一端系在墻上O點(diǎn),另一端自由伸長到B點(diǎn),今將一小物體m壓著彈簧(與彈簧未連接),將彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定.下列說法中正確的是( 。
A.物體在B點(diǎn)受合外力為零
B.物體的速度從A到B越來越大,從B到C越來越小
C.物體從A到B加速度越來越小,從B到C加速度不變
D.物體從A到B先加速后減速,從B到C勻減速

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.聲波縱波,在同一地點(diǎn)有兩個(gè)靜止的聲源,發(fā)出聲波1和聲波2在同一空間的空氣中沿同一方向傳播,如圖所示為某一時(shí)刻這兩列波的圖象,則下列說法中正確的是
( 。
A.聲波1的傳播速度比一定比聲波2的傳播速度大
B.相對于同一障礙物,聲波2比聲波1更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
C.在這兩列波傳播的方向上,一定不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象
D.在這兩列波傳播方向上運(yùn)動(dòng)的觀察者,聽到的這兩列波的頻率均與從聲源發(fā)出時(shí)的頻率相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律以后,還設(shè)想了發(fā)射人造衛(wèi)星的情景,若要發(fā)射人造衛(wèi)星并將衛(wèi)星以一定的速度送入預(yù)定軌道.發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方,如圖這樣選址的優(yōu)點(diǎn)是,在赤道附近( 。
A.地球的引力較大,發(fā)射同一衛(wèi)星需要提供的總能量較少
B.地球自轉(zhuǎn)線速度較大,發(fā)射同一衛(wèi)星需要提供的總能量較少
C.重力加速度較大,地球自轉(zhuǎn)線速度也較大,發(fā)射同一衛(wèi)星需要提供的總能量較多
D.地球自轉(zhuǎn)角速度較大,地球自轉(zhuǎn)線速度也較大,發(fā)射同一衛(wèi)星需要提供的總能量較多

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.用如圖甲所示的電路圖研究燈泡L(2.4V,1.0W)的伏安特性,并測出該燈泡在額定電壓下正常工作時(shí)的電阻值,檢驗(yàn)其標(biāo)示的準(zhǔn)確性.

(1)在閉合開關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器觸頭應(yīng)放在a端.(選填“a”或“b”)
(2)根據(jù)電路圖,請?jiān)趫D乙中以筆劃線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整.
(3)實(shí)驗(yàn)后作出的U-I圖象如圖丙所示,圖中曲線彎曲的主要原因是溫度升高,燈絲電阻(或電阻率)增大.
(4)若將此小燈泡接到電源電動(dòng)勢為2.4V,內(nèi)阻6Ω的電源兩端,小燈泡的實(shí)際功率為多少0.18W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.某同學(xué)利用一架固定好的自動(dòng)相機(jī),用同一張底片多次曝光的方法,拍下了一輛小轎車啟動(dòng)后不久做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的照片.相鄰兩次曝光的時(shí)間間隔為2.0s,已知小轎車的車長為4.5m.他用刻度尺測量照片上的長度關(guān)系,結(jié)果如圖所示,請估算這輛小轎車的加速度大小a=1.9m/s2和小轎車在照片中第二個(gè)像所對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小v=7.9m/s.(保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.霍爾式位移傳感器的測量原理如圖所示,磁場方向沿x軸正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x的變化關(guān)系為B=B0+kx(B0、k均為大于零的常數(shù)).薄形霍爾元件的工作面垂直于x軸,通過的電流I方向沿z軸負(fù)方向,霍爾元件沿x軸正方向以速度v勻速運(yùn)動(dòng). 要使元件上、下表面產(chǎn)生的電勢差變化得快,可以采取的方法是( 。
A.增大 IB.增大B0C.減小kD.增大v

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.某科枝小組設(shè)計(jì)了如圖所示的滑道,滑道由傾斜滑道MN和水平滑道ND平滑連接,起點(diǎn)M距水平地面的高度H=0.8m,起點(diǎn)M與末端點(diǎn)D的水平距離d=1.0m,物塊與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.20.設(shè)計(jì)滑道時(shí),要求保持H,d不變,可調(diào)節(jié)水平滑道ND的高度,使物塊從滑道末端D點(diǎn)拋出后落到水平地面的水平位移最大,求:
(1)水平滑道ND距水平地面的高度;
(2)物塊從D點(diǎn)拋出的最大水平位移.

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同步練習(xí)冊答案