题目内容

15．如图所示，一个匝数为N=100匝的线圈以固定转速50转/秒在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n1：n2=10：1的变压器给阻值R=20Ω的电阻供电，已知电压表的示数为20V，从图示位置开始计时，则下列说法正确的是（　　）
A．电阻R消耗的电功率为10W
B．穿过线圈平面的最大磁通量为$\frac{\sqrt{2}}{50π}$Wb
C．t=0时刻流过线圈的电流不为零
D．t=0.0025s时刻穿过线圈平面的磁通量为$\frac{1}{50π}$Wb

分析 已知变压器的输出电压，根据变压比公式求解输入电压；根据公式Em=NBSω求解最大磁通量．

解答 解：A、电阻R消耗的电功率为：P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{{20}^{2}}{20}$=20W，故A错误；
B、变压器的匝数比为n1：n2=10：1，故输入电压为200V，最大值为200$\sqrt{2}$V；
转速50转/秒，故角速度：ω=2πn=100π rad/s；
根据公式Em=NBSω=NΦω，穿过线圈平面的最大磁通量为：Φ=$\frac{{E}_{m}}{Nω}$=$\frac{200\sqrt{2}}{100×（2π×50）}$=$\frac{\sqrt{2}}{50π}$Wb；故B正确；
C、图示时刻为中性面位置，故感应电动势为零，故感应电流为零，故C错误；
D、转速为50转/秒，故周期为0.02s；
t=0.0025s=$\frac{1}{8}$T，磁通量为：Φ=Φmcosωt=$\frac{\sqrt{2}}{50π}$Wb×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=$\frac{1}{50π}$Wb；故D正确；
故选：BD．

点评 本题考查了交流发电机的工作原理和变压器的变压比公式，要记住最大电压的公式Em=NBSω；不难．

练习册系列答案
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A．$\frac{edh}{U}$B．edUhC．$\frac{eU}{dh}$D．$\frac{eUh}{d}$
6．在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系．平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出．那么A、B两点的时间间隔是0.1s，小球平抛的初速度为1m/s．（g=10m/s2）
3．三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向是（　　）
A．大小为B，方向垂直斜边向下B．大小为B，方向垂直斜边向上
C．大小为$\sqrt{5}$B，斜向右下方D．大小为$\sqrt{5}$B，斜向左下方
10．如图所示，一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则在圆环运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时大于g
B．圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时也小于g
C．圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于g，在下方时等于g
D．圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度大于g，在下方时小于g
20．如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图象可知（　　）
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B．质点b此时向-y方向运动
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7．有一单摆，其摆长l=1.02m，已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t=60.8s，可知当地的重力加速度是9.79m/s2．
6．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一带电金属块由静止开始沿绝缘斜面下滑，已知在金属块下滑的过程中动能增加了10J，金属块克服摩擦力做功5J，重力做功20J，则以下判断正确的是（　　）
A．电场力做功5JB．合力做功10J
C．金属块的机械能减少10JD．金属块的电势能增加5J
7．如图所示，一小球水平飞出，垂直落在斜面上，斜面与水平方向成θ角，则有（　　）             
A．小球落到斜面所需时间为$\frac{{v}_{0}}{gtanθ}$
B．落到斜面上时速度方向与竖直方向成θ角
C．小球落到斜面上时的速度大小为V0（1+4tanθ）${\;}^{\frac{1}{2}}$
D．整个过程速度增量为$\frac{{v}_{0}}{tanθ}$

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