【題目】如圖所示,匝數(shù)n=100的正方形線圈abcd固定在豎直平面內(nèi),與電阻R1、理想變壓器連成電路.在線圈的中心水平放置一個條形磁鐵,使磁鐵繞豎直方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,使線圈內(nèi)的磁通量Φ=sin(100πt) Wb.已知線圈的電阻r=4 Ω,R1=46 Ω,R2=10 Ω,其余導線的電阻不計.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=4∶1.求:
(1)線圈產(chǎn)生電動勢的最大值Em;
(2)若斷開S2,閉合S1,求磁鐵從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中,通過R1的電荷量q;(3)斷開S1,閉合S2,求R2消耗的功率P.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:正弦式交流發(fā)電機從垂直中性面位置開始計時,其電動勢最大值為:e=NBSω;根據(jù)求出電荷量;輸入功率等于輸出功率,根據(jù)可得R2消耗的功率。
(1)感應電動勢最大值為:Em=nBSω=nΦmω
代入數(shù)據(jù)可得:
(2)磁通量變化量為:
根據(jù)法拉第電磁感應定律得:
根據(jù)歐姆定律得:
電量為:
聯(lián)立解得:
(3)斷開S1,閉合S2,有效值為:
則有:E=U1+I1r,U2=I2R2
根據(jù)理想變壓器變壓比:
輸入功率與輸出功率的關系為: I1n1=I2n2
R2消耗的功率為:,
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:P≈238 W
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【題目】如圖所示,兩根平行光滑導軌豎直放置,相距L=0.1m,處于垂直軌道平面的勻強磁場中,磁感應強度B=10T,質(zhì)量m=0.1kg,電阻為R=2Ω的金屬桿ab接在兩導軌間,在開關S斷開時讓ab自由下落,ab下滑過程中,始終保持與導軌垂直并與之接觸良好,設導軌足夠長且電阻不計,取,當下落h=0.8m時,開關S閉合,若從開關S閉合時開始計時,則ab下滑的速度v隨時間t變化的圖像是圖中的
A. B.
C. D.
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【題目】質(zhì)量為0.5 kg的小物塊放在水平地面上的A點,距離A點5 m的位置B處是一面墻,如圖所示,物塊以v0=9 m/s的初速度從A點沿AB方向運動,在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向運動直至靜止。碰撞時間為0.05 s,g取10 m/s2。則( )
A. 物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.12
B. 墻面對小物塊的平均作用力的大小為130 N
C. 碰撞后物塊還能向左運動的時間為2 s
D. 物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功為9 J
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【題目】一個單擺在地面上做受迫振動,其共振曲線(振幅A與驅(qū)動力頻率f的關系)如圖所示,則( )
A. 此單擺的固有周期約為0.5 s
B. 此單擺的擺長約為lm
C. 若擺長增大,單擺的固有頻率增大
D. 若把該單擺移到月球上,則在月球上該單擺的共振曲線的峰將向右移動
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【題目】一名宇航員在某星球上完成自由落體運動實驗,讓一個質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落,測得在第5s內(nèi)的位移是18m,則( )
A.物體在2s末的速度是20 m/s
B.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/s
C.物體自由下落的加速度是5 m/s 2
D.物體在5s內(nèi)的位移是50m
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【題目】某實踐小組到一家汽車修理廠進行實踐活動,利用傳感器、計算機等裝置進行多次實驗測得,一輛質(zhì)量為1.0×104kg的汽車從靜止開始沿直線運動,其阻力恒為車重的0.05倍,其牽引力與車前進距離的關系為F=103x+Ff0(0<x<100 m),Ff0為阻力.當該汽車由靜止開始沿直線運動80 m時,g取10 m/s2,合外力做功為( )
A. 3.2×106J B. 1.04×107J C. 6.4×106J D. 5.36×107J
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【題目】如圖所示,A燈與B燈電阻相同,當變阻器滑動片向上滑動時,對兩燈明暗變化判斷正確的是( )
A. A、B燈都變亮
B. A、B燈都變暗
C. A燈變亮,B燈變暗
D. A燈變暗,B燈變亮
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【題目】以10m/s的速度從地面豎直向上拋出一個物體,空氣的阻力可以忽略,物體0.6末的位置和1.6s末的速度大小分別是(g=10m/s2)( 。
A. 位置在拋出點上方4.2m處;速度大小是16m/s
B. 位置在拋出點上方4.2m處;速度大小是6m/s
C. 位置在拋出點上方1.8m處;速度大小是6m/s
D. 位置在拋出點上方1.8m處;速度大小是16m/s
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【題目】質(zhì)量為m的物體,在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動,保持F1、F2不變,僅將F3的方向改變90°(大小不變)后,物體可能做( )
A. 加速度大小為的勻變速直線運動
B. 加速度大小為的勻變速直線運動
C. 加速度大小為的勻變速曲線運動
D. 勻速直線運動
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