题目内容
19．
如图所示，为交流发电机示意图，匝数为n=100匝矩形线圈，边长分别10cm和20cm，内电阻r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′以轴ω=50$\sqrt{2}$rad/s角速度匀速转动，线圈和外电阻为R=20Ω相连接，求：（1）写出交流感应电动势e的瞬时表达式；
（2）开关S合上时，电压表和电流表示数；
（3）当线圈从此位置转过90°的过程，通过线圈的电荷量q．
分析 （1）根据感应电动势最大值，Em=nBSω，并从垂直于中性面开始计时，则可确定电动势的瞬时表达式；
（2）开关闭合时，电流表测量电流的有效值．根据有效值与最大值的关系求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端电压
（3）根据电量表达式，与感应电动势结合，得出q=I•△t=n$\frac{△ϕ}{R+r}$公式，从而可求得．
解答 解：（1）感应电动势最大值为：
Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50$\sqrt{2}$V=50$50\sqrt{2}$V
则感应电动势的瞬时值表达式为：
e=50$\sqrt{2}$cos50$\sqrt{2}$t
（2）感应电动势有效值为：
E=$\frac{50\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$=50V．
电键S合上后，由闭合电路欧姆定律有：
I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{50}{5+25}$=2 A，
U=IR=2×20 V=40 V．
（3）q=I•△t=n$\frac{△ϕ}{R+r}$=$\frac{nBS}{R+r}$=0.04C
答：（1）交流感应电动势e的瞬时表达式为e=50$\sqrt{2}$cos50$\sqrt{2}$t
（2）开关S合上时，电压表和电流表示数为 40V，2A；
（3）当线圈从此位置转过90°的过程，通过线圈的电荷量q为0.04C．
点评 本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值．注意感应电动势的最大值的求法，并掌握交流电的最大值与有效值的关系
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14．
如图所示，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，线圈的直流电阻不计．电源电动势E=5V，内阻r=1Ω，开始时开关S闭合．则（ ）
如图所示，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，线圈的直流电阻不计．电源电动势E=5V，内阻r=1Ω，开始时开关S闭合．则（ ）| A． | 断开S前，电容器带电荷量为零 | B． | 断开S前，电容器电压为$\frac{10}{3}$V | ||
| C． | 闭合S的瞬间，电容器a板上带正电 | D． | 断开S的瞬间，电容器b板上带正电 |
11．将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可行的是（ ）
| A． | 保持温度不变，减小体积 | B． | 保持温度不变，减小压强 | ||
| C． | 保持体积不变，降低温度 | D． | 保持体积不变，减小压强 |
9．下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是（ ）
| A． | 电学中引入了点电荷的概念，突出了带电体的带电量，忽略了带电体的质量，这里运用了理想化模型的方法 | |
| B． | 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了假设法 | |
| C． | 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电容C=$\frac{Q}{U}$，加速度a=$\frac{F}{m}$都是采用比值法定义的 | |
| D． | 根据速度定义式v=$\frac{△x}{△t}$，当△t非常小时，$\frac{△x}{△t}$就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 |