题目内容
5．
如图所示，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，电表均为理想交流电表．已知：矩形线圈面积为0.01m2，内阻为5Ω，匝数为125匝，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为$\sqrt{2}$T，副线圈所接电阻R=30Ω．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是（ ）| A． | 线圈中感应电动势的表达式为e=125$\sqrt{2}$cos（100t）V | |
| B． | P上移电流表读数不变 | |
| C． | 当原副线圈匝数比为2：1时，电流表示数为$\sqrt{2}$A | |
| D． | 当原副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率为120W |
分析 根据线圈中感应电动势Em=BSω，结合开始计时位置，即可确定瞬时表达式，再由电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，并知道电表是交流电的有效值，逐项分析即可得出结论．
解答 解：A、矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：
Em=nBsω=125×$\sqrt{2}$×0.01×100=125$\sqrt{2}$V，线圈中感应电动势的表达式为e=125$\sqrt{2}$cos（100t）V，故A正确；
B、P上移时，原线圈的匝数减小，则导致副线圈电压增大，那么副线圈电流也增大，则原线圈的电流会增大，故B错误；
C、由于最大值为有效值的$\sqrt{2}$倍，所以交流电的有效值为U=125V，当原、副线圈匝数比为2：1时，副线圈上的电压：${U}_{2}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}•{U}_{1}=\frac{1}{2}×125=62.5$V，副线圈中的电流：${I}_{2}=\frac{{U}_{2}}{R}=\frac{62.5}{30}=2.08$A，则原线圈中的电流：${I}_{1}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}•{I}_{2}=\frac{1}{2}×2.08=1.04$A．故C错误；
D、电阻上消耗的功率为P=$\frac{{U}_{2}^{2}}{R}=\frac{62．{5}^{2}}{30}=130$W，故D错误；
故选：A．
点评 掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，掌握感应电动势最大值的求法，理解有效值与最大值的关系．
练习册系列答案
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15．下列说法正确的是（ ）
| A． | 压强变大时，气体分子间的平均距离必然变小 | |
| B． | 气体温度越高，压强越小，气体越稀薄，就越接近理想气体 | |
| C． | 气体分子的运动速率分布具有“中间多，两头少”的特点 | |
| D． | 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 | |
| E． | 一定质量的理想气体，在温度不变的条件下，外界对其做功，内能增加 |
16．
某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（ ）
某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（ ）| A． | t2和t4时刻线圈处于中性面位置 | |
| B． | t1和t3时刻穿过线圈的磁通量最大 | |
| C． | t2和t4时刻穿过线圈磁通量的变化率最大 | |
| D． | t2到t4时刻穿过线圈中的磁通量变化量为零 |
如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其左端放一质量为m的小木块A，m＜M，A、B间动摩擦因数为μ，现同时给A和B大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向右运动，B开始向左运动，最后A不会滑离B．求：
20．
如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n=20，总电阻R=2.5Ω，边长L=0.3m．处在两个半径均为r=$\frac{L}{3}$的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合．磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间变化，B1、B2的值如图乙所示．（π取3）（ ）
如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n=20，总电阻R=2.5Ω，边长L=0.3m．处在两个半径均为r=$\frac{L}{3}$的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合．磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间变化，B1、B2的值如图乙所示．（π取3）（ ）| A． | 通过线框中感应电流方向为逆时针方向 | |
| B． | t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1Wb | |
| C． | 在t=0.6s内通过线框中的电量为0.006C | |
| D． | 经过t=0.6s线框中产生的热量为0.06J |
如图所示，质量mB=2kg的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一个质量为mA=2kg的物体A．一颗质量为m0=0.01kg的子弹以v0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v=200m/s，已知A与B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止，则AB接触面上产生的热量为多少？
14．
如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于箱子的顶部和底部，处于静止状态，此时地面受到的压力大小为F1，球a所受细线的拉力大小为F2．剪断连接球a的细线后，在球a下降过程中（a、b碰撞前），下列说法正确的是（ ）
如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于箱子的顶部和底部，处于静止状态，此时地面受到的压力大小为F1，球a所受细线的拉力大小为F2．剪断连接球a的细线后，在球a下降过程中（a、b碰撞前），下列说法正确的是（ ）| A． | 小球a处于失重状态 | B． | 小球a、b组成的系统电势能增加 | ||
| C． | 地面受到的压力大小为F1 | D． | 地面受到的压力大小等于F1-F2 |
