题目内容
8．
如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的线框面积为S，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D．线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t=0时刻线圈平面与磁感线垂直．下列说法正确的是（ ）| A． | 一个周期内通过R的电荷量$q=\frac{2nBS}{R+r}$ | |
| B． | R两端电压的有效值$U=\frac{nBSωR}{{\sqrt{2}（R+r）}}$ | |
| C． | 交流电流表的示数为0 | |
| D． | 若用一根导线连接M、N两点，发电机的发电功率不变 |
分析 根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求解电量；从图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS，△Φ=Φ2-Φ1；交流电流表测量有效值，由电动势的最大值、欧姆定律和有效值与最大值之间的关系求解电压的有效值．
解答 解：A、由于二极管的单向导电性，一个周期内只有半个周期有电流流过电阻R，根据法拉第电磁感应定律，有：
$\overline{E}$=n$\frac{2BS}{\frac{T}{2}}$=$\frac{4nBS}{T}$=（R+r）$\overline{I}$
故通过R的电荷为：q=$\overline{I}$$\frac{T}{2}$=$\frac{2nBS}{R+r}$，故A正确；
B、电动势的最大值为：Em=nBSω，故有效值为：E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$；由于二极管的单向导电性，一个周期内只有半个周期有电流流过电阻R，根据热效应，有：
$\frac{{U}^{2}}{R}•T$=$（\frac{E}{R+r}）^{2}•\frac{T}{2}$
其中：E=$\frac{\sqrt{2}nBsω}{2}$
解得：U=$\frac{nBSωR}{\sqrt{2}（R+r）}$，故B正确；
C、交流电流表测量有效值，示数不变，故C错误；
D、由于二极管的单向导电性，一个周期内只有半个周期有电流流过电阻R；若用一根导线连接M、N两点，一个周期内一直有电流流过电阻R，故电功率会加倍，故D错误；
故选：AB．
点评 对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值，注意二极管D具有单向导电性，难度不大．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
18．
如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接．在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场．现有一质量为m，电量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场（P点恰好在A点的正上方．小球可视为质点，小球运动到C点之前电量保持不变，经过C点后电量立即变为零）．已知A、B间距离为2R，重力加速度为g．在上述运动过程中，（ ）
如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接．在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场．现有一质量为m，电量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场（P点恰好在A点的正上方．小球可视为质点，小球运动到C点之前电量保持不变，经过C点后电量立即变为零）．已知A、B间距离为2R，重力加速度为g．在上述运动过程中，（ ）| A． | 小球经过C点时的速度大小为$\sqrt{2gR}$ | B． | 电场强度大小E=$\frac{3mg}{q}$ | ||
| C． | 小球经过B点时动能最大 | D． | 小球的最大动能为mgR（1+$\sqrt{2}$） |
如图所示，粗糙斜面与光滑水平面通过可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角α=37°．A、B是两个质量均为m=1kg的小滑块（可视为质点），C为左侧附有胶泥的竖直薄板（质量均不计），D是两端分别水平连接B和C的轻质弹簧．当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能沿斜面向下匀速运动．现撤去F，让滑块A从斜面上距底端L=1m处由静止下滑，求：（g=10m/s2，sin37°=0.6）
16．
理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1=10、n2=100，副线圈接有R=1000Ω的电阻，原线圈与电阻不计的导线构成闭合回路，其中圆形区域的面积为S=$\frac{0.4}{π}$m2，在该圆形区域内有如图乙所示按正弦规律变化的磁场垂直穿过这个区域，则内阻不计的安培表的示数为（提示：B=B0sinωt，则$\frac{△B}{△t}$=B0ωcosωt）（ ）
理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1=10、n2=100，副线圈接有R=1000Ω的电阻，原线圈与电阻不计的导线构成闭合回路，其中圆形区域的面积为S=$\frac{0.4}{π}$m2，在该圆形区域内有如图乙所示按正弦规律变化的磁场垂直穿过这个区域，则内阻不计的安培表的示数为（提示：B=B0sinωt，则$\frac{△B}{△t}$=B0ωcosωt）（ ）| A． | 0.02A | B． | 0.14A | C． | 2.00A | D． | 1.41A |
13．下列叙述中正确的是（ ）
| A． | 太阳光照射下水面上的油膜呈彩色是光的衍射现象 | |
| B． | 光导纤维是利用了光的全反射现象 | |
| C． | 发生光电效应时，入射光的强度越大，光电子的最大初动能就越大 | |
| D． | 在同一干涉仪上得到的红光的干涉条纹较紫光的窄 |
20．
伽利略是物理学发展史上最伟大的科学家之一，如图是伽利略采用“冲淡”重力的方法，研究自由落体运动时所做的铜球沿斜面运动实验的示意图．若某同学重做此实验，让小球从长度为l、倾角为θ的斜面顶端由静止滑下，在不同的条件下进行实验，不计空气阻力及小球的转动，摩擦阻力恒定，下列叙述正确是（ ）
伽利略是物理学发展史上最伟大的科学家之一，如图是伽利略采用“冲淡”重力的方法，研究自由落体运动时所做的铜球沿斜面运动实验的示意图．若某同学重做此实验，让小球从长度为l、倾角为θ的斜面顶端由静止滑下，在不同的条件下进行实验，不计空气阻力及小球的转动，摩擦阻力恒定，下列叙述正确是（ ）| A． | l一定时，θ角越大，小球运动的加速度越小 | |
| B． | l一定时，θ角越大，小球运动时的惯性越大 | |
| C． | θ角一定时，小球从顶端运动到底端所需时间与l成正比 | |
| D． | θ角一定时，小球从顶端运动到底端时的动能与l成正比 |
17．
某电量为q的粒子（不计重力）以垂直于匀强磁场的速度v，从a点进入长为d、宽为L的匀强磁场区域，偏转后从b点离开磁场，水平位移为s，如图所示，若磁场的磁感应强度为B，那么（ ）
某电量为q的粒子（不计重力）以垂直于匀强磁场的速度v，从a点进入长为d、宽为L的匀强磁场区域，偏转后从b点离开磁场，水平位移为s，如图所示，若磁场的磁感应强度为B，那么（ ）| A． | 粒子带负电 | B． | 粒子在磁场中的运动时间t=$\frac{d}{s}$ | ||
| C． | 洛伦兹力对粒子做的功是W=BqvL | D． | 电子在b点的速度值也为v |
18．
如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连．金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转．下列说法中正确的是（ ）
如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连．金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转．下列说法中正确的是（ ）| A． | 线圈平面与磁场垂直时，流经定值电阻R的电流最大 | |
| B． | 线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流最大 | |
| C． | 线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示数越小 | |
| D． | 交流电流表A的示数随时间按正弦规律变化 |