题目内容
【题目】在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是
A. 在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
C. Rt处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表V1、V2的比值不变
D. Rt处温度升高时,电流表的示数变小,变压器输入功率变大
【答案】A
【解析】
由图可知交流电压最大值,周期,可由周期求出角速度的值,则可得交流电压u的表达式 u=Umsinωt(V),由图可知交流电压有效值,根据电压与匝数成正比知副线圈电压,原、副线圈的交流电的功率相等,Rt处温度升高时,阻值减小,根据负载电阻的变化,可知电流、电压变化.
AB.原线圈接的图甲所示的正弦交流电,由图知,最大电压:,周期0.02s,角速度是,则电压顺时值表达式为:,当t=0.01s时,u=0,此时穿过该线圈的磁通量最大,穿过线圈的磁通量的变化率为零,故A正确,B错误;
C.Rt处温度升高时,原副线圈电压比不变,但是V2不是测量副线圈电压,R1温度升高时,阻值减小,电流增大,则R2电压增大,所以V2示数减小,则电压表V1、V2示数的比值增大,故C错误;
D.Rt温度升高时,Rt的阻值减小,副线圈电流增大,电流表示数增大,变压器副线圈电压不变,变压器输出功率增大,理想变压器的输入功率等于输出功率,所以变压器的输入功率增大,故D错误;
故选A.
【题目】某同学通过实验制作一简易温控开关,实验原理图如图所示,当继电器电流超过10 mA时,衔铁吸合,加热器停止加热,实现温控。继电器的电阻约为20 Ω,热敏电阻与温度t的关系如下表所示。
t/℃ | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 | 80.0 |
R/Ω | 199.5 | 145.4 | 108.1 | 81.8 | 62.9 | 49.7 |
(1)提供的实验器材有:
电源E1(3 V,内阻不计)
电源E2(6 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(0~20 Ω,内阻不计)
滑动变阻器R2(0~200 Ω,内阻不计)
热敏电阻Rt
电阻箱(0~999.9 Ω)
开关S,导线若干
为使该装置实验对30~80℃之间任意温度的控制,电源应选______(选填“E1”或“E2”);滑动变阻器选_______(选填“R1”或“R2”)。
(2)欲使热敏电阻为40℃时衔铁吸合,下列操作步骤正确的顺序是______。
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除
④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用变阻箱替换热敏电阻,将变阻箱电阻调至145.4 Ω
A.⑤④②③① B.③⑤④②① C.①④⑤②③ D.④⑤②③①