题目内容
2．
如图，让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，使线圈中产生交变电流．线圈ab边长L1=0.40m，bc边长L2=0.25m，线圈匝数n=100匝，线圈总电阻r=1.0Ω，磁感应强度B=1.0T．线圈两端通过集流环与外电路电阻R=3.0Ω连接，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，角速度ω=2.0rad•s-1．下述结论符合实际的是（ ）| A． | 从如图位置开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的规律是ε=20cos2tV | |
| B． | 发电机的输出功率50 W | |
| C． | 伏特表的示数为14.1v | |
| D． | 从t=0开始转过$\frac{1}{4}$T，通过电阻R上的电量q=2.5×10-2C |
分析 线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为Em=NBSω．从如图位置开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的规律是ε=Emcosωt．根据P=I2R，I是电流的有效值来求发电机的输出功率．电压表测量电压的有效值．根据E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$和欧姆定律求出伏特表的示数．根据q=n$\frac{△Φ}{R+r}$可求得通过电阻R上的电量．
解答 解：A、线圈中产生的感应电动势的最大值为：
Em=nBSω=100×1×0.4×0.25×2 V=20 V
则从如图位置开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的规律为：ε=Emcosωt=20cos2t V．故A正确．
B、感应电动势的有效值为：E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=10$\sqrt{2}$V
电流的有效值为：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{10\sqrt{2}}{3+1}$=$\frac{5\sqrt{2}}{2}$A
发电机的输出功率为：P=I2R=（$\frac{5\sqrt{2}}{2}$）2×3=37.5W，故B错误．
C、伏特表的示数为：U=IR=$\frac{15\sqrt{2}}{2}$V≈10.6V，故C错误．
D、从t=0开始转过$\frac{1}{4}$T，通过电阻R上的电量为：q=n$\frac{△Φ}{R+r}$=n$\frac{BS}{R+r}$=100×$\frac{1×0.4×0.25}{3+1}$=2.5C，故D错误．
故选：A
点评 本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，要知道交流电表的测量值、计算交流电的电功率、电功等都用有效值．
练习册系列答案
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12．
如图，在一段平坦的地面上等间距分布着一排等高的输电线杆，挂在线杆上的电线粗细均匀且呈对称性．由于热胀冷缩，冬季两相邻线杆之间的导线长度会有所减少．对B线杆及两侧的电线，冬季与夏季相比（ ）
如图，在一段平坦的地面上等间距分布着一排等高的输电线杆，挂在线杆上的电线粗细均匀且呈对称性．由于热胀冷缩，冬季两相邻线杆之间的导线长度会有所减少．对B线杆及两侧的电线，冬季与夏季相比（ ）| A． | 电线最高点处的张力变大 | |
| B． | 电线最低处的张力不变 | |
| C． | 线杆对地面的压力变小 | |
| D． | 线杆两侧电线对线杆拉力的合力不变 |
13．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其电阻率为ρ．棒内单位体积内的自由电子数为n，电子的电量为e，在棒两端加上恒定电压U时，棒内产生电流，则自由电子定向移动的速率为（ ）
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10．下列说法正确的是（ ）
| A． | 因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动又称为热运动 | |
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| D． | 在空气的绝对湿度相同的情况下，白天一般比夜晚的相对湿度大 | |
| E． | 在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开会使测量结果偏大 |
17．从古至今，光作为人类生存的必不可少的元素，其作用一直为人们所重视．如何充分利用光，为人类创造一个良好的生活环境，并为人类的可持续发展做出贡献，已成为一个重要的研究课题．以下关于光的说法正确的是（ ）
| A． | 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光线和折射光线都是偏振光，光的偏振现象说明光是横波 | |
| B． | 在同一种均匀物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速越快 | |
| C． | 激光具有高度的相干性、平行度好、亮度高的特点 | |
| D． | 光也是一种电磁波，它可以像无线电波那样，作为载体传递信息 | |
| E． | 光是从物质的原子中发射出来的．红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发产生的，γ射线是原子的内层电子受到激发产生的，伦琴射线是原子核受到激发产生的 |
某实验小组要测量电源的电动势E和内阻r．
如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a，b，c，相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触，棒的总电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计．在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想伏特表．整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，已知施加的水平拉力功率恒定，经过t=1s时间棒达到稳定时速度3m/s．试求：
5．
如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示（g=10m/s2），则下列结论正确的是（ ）
如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示（g=10m/s2），则下列结论正确的是（ ）| A． | 物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 | |
| B． | 弹簧的劲度系数为7.5 N/cm | |
| C． | 物体的质量为2 kg | |
| D． | 物体的加速度大小为15 m/s2 |