题目内容

1．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的圆形线圈周期为T，匝数为10匝，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω，从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，线圈转过30°时的电流为1A，下列说法中正确的是（　　）
A．线圈中电流的最大值为$\sqrt{2}$A
B．线圈消耗的电功率为4W
C．任意时刻线圈中的感应电流为i=2sin$\frac{2π}{T}$tA
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=$\frac{2T}{π}$cos$\frac{2π}{T}$t（Wb）

分析 根据交流电产生的规律及转过30度时的电流可求得电流的最大值、有效值；再由功率公式可明确产生的功率；根据最大值规律可求得磁通量的变化规律．

解答 解：A、从线圈平面与磁场方向垂直时开始计时，感应电动势的表达式为e=Emsinωt，则感应电流i=$\frac{e}{R}$=$\frac{{E}_{m}}{R}$sinθ．则由题意可知：
1A=$\frac{{E}_{m}}{2}×\frac{1}{2}$
解得：Em=4V，则Im=2A，I有效=$\sqrt{2}$A；线圈消耗的电功率P=I有效2R=2×2=4W；故A错误，B正确；
C、由以上分析可知，i=Imsinωt=2sin$\frac{2π}{T}$t；故C正确；
D、由Em=nBSω=Φm$\frac{2nπ}{T}$得Φm=$\frac{T}{5π}$（Wb），故任意时刻，Φ=Φmcosωt=$\frac{T}{5π}$cos$\frac{2π}{T}$t（Wb）；故D错误；
故选：BC．

点评 本题考查交流电的产生规律，要注意正确应用磁通量、法拉第电磁感应定律等理解交流电的产生，并明确描述交流电的最大值、有效值、瞬时值及平均值之间的关系．

练习册系列答案
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11．用细绳系一小球，使它在竖直平面做圆周运动，当小球达到圆周的最高点时，其受力情况是（　　）
A．受到重力作用B．可能只受重力作用
C．可能只受绳的拉力D．所受合外力可能为零
12．如图所示，在竖直平面内有一条$\frac{1}{4}$圆弧轨道AB，其中半径为1m，B点的切线方向恰好沿水平方向，一个质量为2kg的小物体，从轨道末端A点由静止开始沿轨道下滑，到达轨道末端B点时的速度为4m/s，然后做平抛运动，落到地面上的C点，若轨道B端距地面的高度h为5m（不计空气阻力，g取10m/s2）求：
（1）物体在AB轨道克服阻力做的功；
（2）物体落地时的速度
（3）物体从B落到C所经历的时间；
（4）B、C两点间的水平距离．
9．如图所示，光滑管形圆轨道半径为R，质量为2m，固定于水平面上，小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动，两球通过最低点速度相同，均为v，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，下列说法中正确的是（　　）
A．若小球b在最高点对轨道无压力，则此时小球a对轨道的压力为6mg
B．若小球b在最高点对轨道无压力，则此时小球a的速度v=$\sqrt{5gR}$
C．若小球a在最低点的速度v≥$\sqrt{5gR}$，则此时管形圆轨道对水平面的压力为6mg
D．两小球要能在管内做圆周运动，则速度v至少为$\sqrt{5gR}$
16．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R，其消耗的电功率为P，降压变压器原、副线圈电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4．变压器均为理想变压器，升压变压器原线圈两端的电压U1为恒定值，当用户的总功率增加时，下列正确的是（　　）
A．U2变小B．P变小C．U3变小D．I1不变
6．如图所示，半径R=1m的光滑金属半球壳ABC与水平面在C点连接，一质量m=0.10kg的小物块静止在水平面上距C点s=1.25m的D点，O点是球心，D、C、O三点在同一直线上，物块与水平间的动摩擦因数数?=0.20，现用水平恒力F=1N向左拉小物块，拉了一段距离后撤去拉力，取g=10m/s2．
（1）若物块运动到C点时速度为零，恰好沿球壳滑下，求物块滑到最低点B时对球壳的压力大小．
（2）要使小物块能进入金属半球壳继续运动，水平恒力至少作用多少时间？
（3）若小物块运动到C点水平飞出，经t=0.4s落在球壳上，则水平恒力作用多长距离？
13．“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件．为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：用电压挡对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；
第二步：用电阻×100Ω挡对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示．

（1）第一步测量结果表明盒内不存在电源．
（2）图2示出了图1[1]和图1[2]中欧姆表指针所处位置，其对应阻值是12KΩ；图2示出了图1[3]中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是5KΩ．
（3）请在图4的接线柱间用电路图符号画出盒内的元件及连接情况．
（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示．如果把图5中e、f两端用导线直接相连，小灯泡可正常发光．欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光．那么，e端应连接到c接线柱，f端应连接到a接线柱．
10．硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件．某同学利用图a中所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系．图中R0=2Ω，电压表、电流表均可视为理想电表．
①用“笔画线”代替导线，将图b中的电路补充完整．
②实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合电键S，调节可调电阻的阻值，通过测量得到该电池的U-I曲线a（见图c）．则由图象可知，当电流小于200mA时，该硅光电池的电动势为2.9V，内阻为4.0Ω．
③实验二：减小光照强度，重复实验，通过测量得到该电池的U-I曲线b（见图c）．

当可调电阻R的阻值调到某值时，若该电路在实验一中的路端电压为1.5V，则在实验二中可调电阻R的电功率为27 mW（计算结果保留两位有效数字）．
11．传感器在生产生活中有着广泛应用．如图所示为家用电子体重秤，其结构主要由显示体重大小的仪表G（理想电流表）和压力传感器R（阻值随所受压力大小而变化的可变电阻）组成．已知压力传感器R的阻值与所受压力的关系如表所示（踏板和连接杆质量忽略不计）．开关闭合后，压力传感器R两端的电压恒为6V，g取10m/s2．请回答：
压力F/N0250500750100012501500…
电阻R/Ω300270240210180150120…
①该秤零刻度线（踏板空载时）应标在理想电流表2×10-2A刻度处；
②一同学站在踏板上，理想电流表刻度盘的示数为25mA，该同学的质量是50kg．

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