题目内容
17．
如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈为n=100匝的正方形线圈，边长为 L=10cm，绕OO′轴在磁感强度为B=0.5T的磁场中以角速度ω=2rad/s转动（不计一切摩擦，电压表为理想电表），线圈电阻为r=1Ω，外电路负载电阻为R=4Ω．试求：（1）图示位置（线圈平面与磁感线平行）时的感应电动势大小；
（2）由图示位置转过90°角的过程中电路中交流电压表的示数；
（3）由图示位置转过60°角的过程中电阻R中流过的电量．
分析 （1）线圈平面与中性面垂直，此时产生的感应电动势最大，故Em=nBSω即可求得
（2）根据闭合电路的欧姆定律求得电压表的示数；
（3）根据$q=\frac{n△∅}{R+r}$求得流过电阻的电荷量
解答 解：（1）线圈产生的感应电动势为：Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.1×2V=1V
（2）线圈产生的电压的有效值为：E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{2}V$，
根据闭合电路的欧姆定律可知：$U=\frac{{E}_{m}}{R+r}R=\frac{2\sqrt{2}}{5}V$
（3）在此过程中产生的平均感应电动势为：$\overline{E}=n\frac{△∅}{△t}=\frac{nBSsin60°}{△t}$
流过电阻R的电荷量为：q=$\frac{\overline{E}}{R+r}•△t=\frac{nBSsin60°}{R+r}$=$\frac{100×0.5×0.1×0.1×\frac{\sqrt{3}}{2}}{4+1}$=$\frac{\sqrt{3}}{20}C$
答：（1）图示位置（线圈平面与磁感线平行）时的感应电动势大小为1V；
（2）由图示位置转过90°角的过程中电路中交流电压表的示数为$\frac{2\sqrt{2}}{5}V$；
（3）由图示位置转过60°角的过程中电阻R中流过的电量为$\frac{\sqrt{3}}{20}$C．
点评 本题关键是区分交流电的瞬时值、有效值、平均值和最大值，要能够结合闭合电路欧姆定律列式求解，不难，要有耐心！
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11．如图是一辆汽车做直线运动的x-t图象，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是（ ） 
| A． | OA段运动速度最大 | |
| B． | AB段物体静止 | |
| C． | CD段的运动方向与初始运动方向相同 | |
| D． | 运动4h汽车的位移大小为0 |
8．
如图甲所示，平行虚线间有垂直于纸面向外的匀强磁场，纸面内单匝正方形线框abcd在外力作用下从图示位置由静止开始向右通过匀强磁场，ab边始终与虚线平行，线框中产生的感应电流随时间变化的规律如乙图所示，已知线框的边长为L=0.1m，总电阻为1Ω，则下列说法正确的是（ ）
如图甲所示，平行虚线间有垂直于纸面向外的匀强磁场，纸面内单匝正方形线框abcd在外力作用下从图示位置由静止开始向右通过匀强磁场，ab边始终与虚线平行，线框中产生的感应电流随时间变化的规律如乙图所示，已知线框的边长为L=0.1m，总电阻为1Ω，则下列说法正确的是（ ）| A． | 线框进入磁场过程中通过线框截面的电量为3×10-3C | |
| B． | 匀强磁场的磁感应强度为0．lT | |
| C． | ab边刚要出磁场时的速度大小为1m/s | |
| D． | 线框出磁场所用的时间约为0.93s |
5．
如图所示，竖直悬挂的弹簧振子做振幅为A的简谐运动，当物体到达最低点时，物体恰好掉下一半（即物体质量减少一半），此后振动系统的振幅的变化为（ ）
如图所示，竖直悬挂的弹簧振子做振幅为A的简谐运动，当物体到达最低点时，物体恰好掉下一半（即物体质量减少一半），此后振动系统的振幅的变化为（ ）| A． | 振幅不变 | B． | 振幅变大 | ||
| C． | 振幅变小 | D． | 条件不够，不能确定 |
12．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是（ ）
| A． | 乙图、丙图中在一个周期内通过相同电阻产生的热量之比Q1：Q2=1：1 | |
| B． | 该交变电动势的有效值为$11\sqrt{2}V$ | |
| C． | 该交变电动势的瞬时值表达式为$e=22\sqrt{2}sin50πt（V）$ | |
| D． | 电动势瞬时值为22 V时，线框平面与中性面的夹角为45° |
2．质量为m的钢球以竖直向上的速率u1，碰撞天花板，然后以速率u2向下弹回，碰撞时间极短，则碰撞过程中钢球对天花板的冲量为（ ）
| A． | m（u1+u2）向下 | B． | m（u1-u2） 向下 | C． | m（u1+u2）向上 | D． | m （u1-u2）向上 |
6．我国发射的“亚洲一号”同步通信卫星的质量为m，如果地球半径为R，自转角速度为ω，地球表面重力加速度为g，则“亚洲一号”卫星（ ）
| A． | 受到地球的引力为m$\root{3}{{ω}^{4}{R}^{2}g}$ | B． | 受到地球引力为mg | ||
| C． | 运行速度v=$\root{3}{ω{R}^{2}g}$ | D． | 距地面高度为h=$\root{3}{\frac{{R}^{2}g}{{ω}^{2}}}$-R |
7．
如图所示，将砝码A放在水平桌面上的纸板B上，各接触面间动摩擦因数均相等，砝码到纸板左端和桌面右端的距离均为d．在水平向右的恒力F的作用下，可将纸板从砝码下方抽出，砝码刚好到达桌面右端．则下列说法正确的是（ ）
如图所示，将砝码A放在水平桌面上的纸板B上，各接触面间动摩擦因数均相等，砝码到纸板左端和桌面右端的距离均为d．在水平向右的恒力F的作用下，可将纸板从砝码下方抽出，砝码刚好到达桌面右端．则下列说法正确的是（ ）| A． | 砝码与纸板分离前后的加速度大小一定相等 | |
| B． | 砝码与纸板分离时，砝码一定位于距离桌面右端$\frac{d}{2}$处 | |
| C． | 其他条件不变，换用更大的恒力F，砝码将不能到达桌面右端 | |
| D． | 其他条件不变，换用更大的恒力F，砝码与纸板间产生的热量将减小 |