题目内容

【题目】如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比是50∶lP是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R10 Ω,其余电阻不计。从某时刻开始在原线圈cd两端加上如图乙所示的正弦交变电压。下列说法正确的是(

A. 单刀双掷开关与a连接,电压表的示数为4.4V

B. 单刀双掷开关与a连接,t0.01s时,电流表示数为零

C. 单刀双掷开关由a拨向b,原线圈的输入功率变大

D. 单刀双掷开关由a拨向b,副线圈输出电压的频率变为25Hz

【答案】AC

【解析】由图象可以知道,电压的最大值为311V,交流电的周期为0.02s,所以交流电的频率为50Hz,
A、交流电的有效值为220V,根据电压与匝数成正比可以知道,副线圈的电压为4.4V,所以A正确.
B、当单刀双掷开关与a连接时,副线圈电压为4.4V,所以副线圈电流为0.44A,电流表示数为电流的有效值,不随时间的变化而变化,所以当t=0.01s,电流表示数为0.44A,B错误;
C、当单刀双掷开关由a拨向b,原线圈的匝数变小,所以副线圈的输出的电压要变大,电阻R上消耗的功率变大,原线圈的输入功率也要变大,所以C正确.
D、变压器不会改变电流的频率,所以副线圈输出电压的频率为50Hz,所以D错误.
故选 AC

练习册系列答案
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【题目】物体中的原子总是在不停地做热运动,原子热运动越激烈,物体温度越高;反之,温度就越低。所以,只要降低原子运动速度,就能降低物体温度。激光致冷的原理就是利用大量光子阻碍原子运动,使其减速,从而降低了物体温度。使原子减速的物理过程可以简化为如下情况:如图所示,某原子的动量大小为p0将一束激光(即大量具有相同动量的光子流)沿与原子运动的相反方向照射原子,原子每吸收一个动量大小为p1的光子后自身不稳定,又立即发射一个动量大小为p2的光子,原子通过不断吸收和发射光子而减速。(已知p1、p2均远小于p0,普朗克常量为h,忽略原子受重力的影响

(1)若动量大小为p0的原子在吸收一个光子后,又向自身运动方向发射一个光子,求原子发射光子后动量p的大小;

(2)从长时间来看,该原子不断吸收和发射光子,且向各个方向发射光子的概率相同,原子吸收光子的平均时间间隔为t0。求动量大小为p0的原子在减速到零的过程中,原子与光子发生吸收—发射这一相互作用所需要的次数n和原子受到的平均作用力f的大小;

(3)根据量子理论,原子只能在吸收或发射特定频率的光子时,发生能级跃迁并同时伴随动量的变化。此外,运动的原子在吸收光子过程中会受到类似机械波的多普勒效应的影响,即光源与观察者相对靠近时,观察者接收到的光频率会增大,而相对远离时则减小这一频率的偏移量会随着两者相对速度的变化而变化。

a.为使该原子能够吸收相向运动的激光光子,请定性判断激光光子的频率ν和原子发生跃迁时的能量变化ΔEh的比值之间应有怎样的大小关系;

b.若某种气态物质中含有大量做热运动的原子,为使该物质能够持续降温,可同时使用6个频率可调的激光光源,从相互垂直的3个维度、6个方向上向该种物质照射激光。请你运用所知所学,简要论述这样做的合理性与可行性。

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