图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图.其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动.线圈的匝数n=100.电阻r=10Ω.线圈的两端经集流环与电阻R连接.电阻R=90Ω.与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻.线圈平面与磁场方向平行.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求:(1)交流� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：

（1）交流发电机产生的电动势最大值；
（2）电路中交流电压表的示数；
（3）一个周期内电阻R上的发热．

分析（1）由图乙所示图象求出磁通量变化的周期，然后求出发电机的角速度．
（2）由E=nBSω求出发电机电动势的最大值．
（3）根据焦耳定律可求得一个周期内电阻R上的发热．

解答解：（1）交流发电机产生的电动势的最大值为：E_m=nBSω
而Φ_m=BS，
ω=$\frac{2π}{T}$，
所以E_m=$\frac{2nπΦm}{T}$
由Φ-t图线可知：Φ_m=2.0×10^-2 Wb，T=6.28×10^-2 s
所以E_m=200 V
（2）电动势的有效值：E=$\frac{\sqrt{2}}{2}$E_m=100$\sqrt{2}$ V
由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为：I=$\frac{E}{R+r}$=$\sqrt{2}$ A
交流电压表的示数为：U=IR=$\sqrt{2}$×90=90$\sqrt{2}$ V≈127 V
（3）Q=I²RT=（$\sqrt{2}$）²×90×6.28×10^-2=11.3J
答：（1）交流发电机产生的电动势最大值为200V；
（2）电路中交流电压表的示数127V
（3）一个周期内电阻R上的发热为11.3J．

点评解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式E_m=nBSω，以及知道峰值与有效值的关系．

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19．如图所示的磁场中，有P、Q两点．下列说法正确的是（　　）

	A．	P点的磁感应强度小于Q点的磁感应强度
	B．	P点的磁感应强度等于Q点的磁感应强度
	C．	P、Q两点磁感应强度方向相同
	D．	P、Q两点磁感应强度方向相反

20．老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R₁（阻值未知），电压表V（量程为3.0V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干．
某同学连接了一个如图1所示的电路，他接下来的操作是：
a．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图2所示的位置后，将S₂接到A，闭合S₁，记录下对应的电压表示数为2.20V，然后断开S₁；
b．保持电阻箱示数不变，将S₂切换到B，闭合S₁，记录此时电压表的读数（电压表的示数如图3所示），然后断开S₁．

（1）请你解答下列问题：图2所示电阻箱的读数为20.00Ω，图3所示的电压表读数为2.80 V．由此可算出定值电阻R₁的阻值为5.45Ω．（计算结果取3位有效数字）
（2）在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：
将S₂切换到A，多次调节电阻箱，闭合S₁，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图4所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图象．由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中E=0.35 V，电源内阻r=0.26Ω．（计算结果保留3位有效数字）

17．

在上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演令参观者大开眼界．若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果．假设人体受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的$\frac{1}{8}$，在风洞内人体可上下移动的空间总高度为H．开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移；后来，人从最高点A由静止开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则有（　　）

	A．	表演者向上的最大加速度是g
	B．	表演者向下的最大加速度是$\frac{g}{4}$
	C．	B、C间的高度是$\frac{3}{7}H$
	D．	由A至C全过程表演者一直处于失重状态

4．液体表面张力产生的原因是（　　）

	A．	在液体的表面层，分子间距离大，分子斥力消失，只有分子引力
	B．	由于气体分子对液体表面层分子的吸引
	C．	在液体的表面层里，由于分子间距离比液体内部大，分子引力大于分子斥力
	D．	由于液体表面层分子受到指向液内的吸引力的作用

14．让光线斜通过一块两面平行的玻璃砖，正列判断中错误的是（　　）

	A．	出射光线的方向与平行玻璃砖的厚度有关
	B．	出射光线的方向与玻璃的折射率有关，n越大偏向角越大
	C．	光线通过玻璃砖后发生侧向移动而方向不变
	D．	光线通过玻璃砖时没有发生折射，出射光方向不变

18．我国自行研制了可控热核反应装置“超导托卡马克”．设可控热核反应前氘核的质量为m₁，氚核的质量为m₂，反应后氦核的质量为m₃，中子的质量为m₄．已知光速为c，下列说法正确的是（　　）

	A．	这种装置中发生的反应方程式是${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
	B．	由核反应过程质量守恒可知m₁+m₂=m₃+m₄
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19．

如图所示为F1赛车在拐弯时的情景图，当赛车速度逐渐减小时，选项中画出了赛车沿曲线从N到M行驶的轨迹及其所受合外力F的方向，你认为可能正确的是（　　）

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