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12.海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量,利用海洋的波浪可以發(fā)電,在我國(guó)南海上有一浮筒式波浪發(fā)電燈塔,其原理示意圖如圖甲所示,浮桶內(nèi)的磁體通過(guò)支柱固定在暗礁上,浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向運(yùn)動(dòng),且始終處于磁場(chǎng)中,該線圈與阻值R=15Ω的燈泡相連.浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成,(圖乙中斜線陰影部分),如圖乙所示,其內(nèi)為產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體,與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計(jì);匝數(shù)N=200的線圈所在處輻向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,線圈直徑D=0.4m,電阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,π2≈10,若浮筒隨波浪上下運(yùn)動(dòng)的速度可表示為v=0.4πsin(πt)m/s,則下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.燈泡的電功率為120W
B.波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬間表達(dá)式為c=16sin(πt)V
C.燈泡兩端電壓的有效值為1522V
D.燈泡中電流i的瞬時(shí)表達(dá)式為i=4sin(πt)A

分析 根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=Blv和v=0.4πsin(πt)m/s,求出電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式;
由歐姆定律可得燈泡電流表達(dá)式;
由電流有效值來(lái)計(jì)算燈泡電功率;
由歐姆定律來(lái)計(jì)算燈泡電壓的有效值.

解答 解:B、線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線,產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)為:
Emax=NBlvmax …①
l=πD…②
聯(lián)立得:Emax=πNBDvmax =π×200×0.2×0.4×0.4πV=64V…③
則波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式:e=Emaxsinπt=64sin(πt)V…④
故B錯(cuò)誤.
D、根據(jù)閉合電路歐姆定律有:I=ER+r…⑤
得:i=er=4sin(πt)A…⑥
故D正確.
A、燈泡電流的有效值為:I=42,則燈泡的功率為:P=I2R=162×15=120W,故A正確.
C、燈泡兩端電壓的有效值為:U=IR=42×15=302V,故C錯(cuò)誤.
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 該題關(guān)鍵是用好感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值,該題是運(yùn)動(dòng)切割,故速度最大時(shí),對(duì)應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大;在求解燈泡兩端電壓時(shí)候,用歐姆定律最簡(jiǎn)單,不用硬套交流有效值公式

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.我國(guó)為處北半球,某地區(qū)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和可看做勻強(qiáng)磁場(chǎng)的地磁場(chǎng)B,電場(chǎng)和地磁場(chǎng)的方向相同,地磁場(chǎng)的豎直分量和水平分量分別豎直向下和水平指北,一帶電小球以速度v在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向沿水平面做直線運(yùn)動(dòng),忽略空氣阻力,某地區(qū)的重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.小球運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽阅舷虮?/td>B.小球可能帶正電
C.小球速度v的大小為EBD.小球的比荷為gE2+vB2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.如圖所示,質(zhì)量為m的光滑曲面靜止于光滑水平面上.一質(zhì)量也為m的小球以某一初速度v0向曲面運(yùn)動(dòng)并相互作用后,則小球的末速度可能為(  )
A.v0B.v02C.-v0D.0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.如圖所示,線圈的面積是0.05m2,共100匝,線圈電阻為r=1Ω,外接電阻R=9Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2πT,當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),求:
(1)若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),寫出線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式.
(2)電路中電壓表和電流表的示數(shù)各是多少?
(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°角的過(guò)程通過(guò)電阻R的電荷量為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

7.質(zhì)量m=2kg的物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),其相互垂直的兩分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖線如圖所示,求:
(1)物體的初速度大�。�
(2)4s內(nèi)物體的位移大�。�

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.交流電壓的表達(dá)式為u=1002sin100πtV,可知( �。�
A.用電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為50V
B.該交流電壓的周期為0.02s
C.將該電壓在“100V 100W”的燈泡兩端,燈泡的實(shí)際功率小于100W
D.t=1400s時(shí),該交流電壓的瞬時(shí)值為50V

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.在使用多用表的歐姆擋測(cè)量電阻時(shí),下列說(shuō)法正確的有(  )
A.雙手捏住兩表筆金屬桿,測(cè)量值將偏大
B.測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大,則必需增大倍率,重新調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量
C.歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長(zhǎng),若電動(dòng)勢(shì)不變,內(nèi)阻變大,雖然完成調(diào)零,但測(cè)量值將略偏小
D.歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長(zhǎng),若電動(dòng)勢(shì)略減小,內(nèi)阻變大,雖然完成調(diào)零,但測(cè)量值將略偏大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.有媒體報(bào)道,美國(guó)核動(dòng)力航母中將要裝備激光武器了,根據(jù)玻爾理論,激光是大量處于同一激發(fā)狀態(tài)n1的原子同時(shí)躍遷到某一能級(jí)n2,而釋放出的單色光,其能量大,破壞力強(qiáng),下列針對(duì)上述原子躍遷過(guò)程的說(shuō)法正確的是(  )
A.原子處于n1能級(jí)時(shí)的能量大于處于n2能級(jí)時(shí)的能量
B.電子在n1能級(jí)時(shí)的半徑小于在n2能級(jí)時(shí)的半徑
C.電子在n1能級(jí)時(shí)的動(dòng)能大于在n2能級(jí)時(shí)的動(dòng)能
D.紅外線、紫外線、γ射線都是處于激發(fā)狀態(tài)的原子輻射出的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

2.氣墊導(dǎo)軌裝置是物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要儀器,可以用來(lái)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”、“探究動(dòng)能定理”等.
①某學(xué)習(xí)小組在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置來(lái)測(cè)小車的加速度,由導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門之間的距離L,窄遮光板的寬度為d,窄遮光板依次通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為t1、t2,當(dāng)?shù)厍虻闹亓铀俣葹間,則滑塊的加速度可以表示為a=5pd19x922L1t22-1t21).(用題中所給物理量表示)
(2)該學(xué)習(xí)小組在測(cè)出滑塊的加速度后,經(jīng)分析討論,由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力很小,可忽略,所以可用上述實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律還需測(cè)量的物理量是滑塊和擋光條的總質(zhì)量M、沙桶的質(zhì)量m.機(jī)械能守恒的表達(dá)式為12(M+m)(\fracz5fjvfvt22-12(M+m)(\fracxpzxx9jt12=mgL(用題中所給物理量和測(cè)量的物理量表示)

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