题目内容

10.如图所示,电阻不计面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动,t=0时刻线圈平面与磁场垂直,产生e=220$\sqrt{2}$sin100πtV的正弦交流电,理想变压器的原、副线圈匝数比为10:1,灯泡的电阻RL=10Ω(不考虑电阻的变化),C为电容器,L为直流电阻不计的自感线圈,刚开始开关S断开,下列说法正确的是(  )
A.线圈从t=0时刻到转过180°的过程中通过矩形线圈的磁通量变化量为零
B.交流电压表的示数为22$\sqrt{2}$V
C.闭合开关S后,电阻R上不产生焦耳
D.热灯泡的功率小于48.4W

分析 线圈从t=0时刻到转过180°的过程中通过矩形线圈的磁通量变化量为2BS.根据理想变压器电压与匝数成正比,求电压表的示数.根据电容器的特性分析R是否产生焦耳热.由变压器的输入功率和输出功率相等,灯泡的功率.

解答 解:A、由图可知,线圈从t=0时刻到转过180°的过程中通过矩形线圈的磁通量变化量为2BS,不是零,故A错误.
B、由瞬时值表达式知原线圈电压有效值为 U1=220V,根据理想变压器的原、副线圈的电压与匝数成正比,则得副线圈两端的电压,即交流电压表的示数为 U2=22V,故B错误.
C、闭合开关S后,交流电能够通过电容器,电阻R上产生焦耳热,故C错误.
D、若没有线圈,则灯泡的功率为:P=$\frac{{U}_{2}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{2{2}^{2}}{10}$=48.4W,由于线圈对交流电有阻碍作用,灯泡的电压小于U2,则灯泡的功率小于48.4W,故D正确.
故选:D

点评 解决本题的关键是掌握理想变压器的电压、电流及功率之间的关系,知道电感线圈和电容器在交流电中的作用.

练习册系列答案
相关题目
1.用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)运用公式$\frac{1}{2}m{V^2}=mgh$对实验条件的要求是:在打第一个点时重锤恰好由静止开始下落,为此所选择的纸带第1、2两个打点间的距离应接近2mm.
(2)某同学实验步骤如下:
A.用天平准确测出重锤的质量;
B.把打点定时器架在铁架台上,并接上直流电源;
C.将纸带一端固定在重锤上,另一端穿过打点定时器的限位孔,使重锤靠近打点定时器;
D.先释放重锤,后接通电源;
E.取下纸带,再重复几次;
F.选择纸带,测量纸带上某些点之间的距离
G.根据测量结果进行计算
你认为他实验步骤中多余的步骤是A,错误的步骤是BD(均填序号)
(3)在本次验证机械能守恒定律的实验中,质量m=200g 的重锤拖着纸带由静止开始下落,在下落过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻计数点A、B和C,相邻计数点时间间隔为0.100s,O为重锤开始下落时记录的点,各计数点到O点的距离如图2所示,长度单位是cm,当地重力加速度g为9.80m/s2.

①打点计时器打下计数点B时,重锤下落的速度vB=2.91m/s(保留三位有效数字);
②从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能减小量△Ep=0.856J,重锤动能增加量△EK=0.847J(保留三位有效数字);
③即使在实验操作规范,数据测量及数据处理均正确的前提下,该实验求得的△Ep通常略大于△Ek,这是由于实验存在系统误差,该系统误差产生的主要原因是:存在阻力作用.查看答案
(4)在该实验中实验者如果根据纸带算出相关各点的速度V,量出下落的距离h,以$\frac{V^2}{2}$为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图3中的B就证明机械能是守恒的,图象的斜率代表的物理量是重力加速度g.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网