题目内容

11．如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图，变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器，B处有一个输电线圈，一旦线圈B中有电流，经过放大后便能推动继电器切断电源，如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线（裸露部分），甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是（　　）
A．甲不会发生触电事故，继电器不会切断电源
B．乙会发生触电事故，继电器不会切断电源
C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源
D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源

分析 图中A线圈是用火线和零线双股平行线绕制成线圈，正常情况下火线和零线中电流方向相反、大小相等，线圈A产生的总磁通量为零；当漏电时，火线和零线中电流方向、大小不等，线圈A产生的总磁通量不为零，增加了，故会在线圈B中产生感应电流，经放大后便能推动继电器切断电源．

解答 解：AB、图中甲、乙站在木凳上（人与地绝缘）接触火线时，火线和零线中电流方向、大小不变，线圈A产生的总磁通量为零，线圈B中不产生感应电流，继电器均不会切断电源，甲、乙不会发生触电事故，故A正确；
C、当丙双手“火线-零线”触电时（人与地绝缘），火线和零线中电流方向相反、大小相等，线圈A产生的总磁通量为零；线圈A中不会产生感应电流，故继电器不会切断电源，但人会触电；故C错误；
D、当丁如图中“手-地”触电时，会导致一部分电流通过大地，火线和零线中电流方向、大小不等，线圈A产生的总磁通量不为零，即增加了，故会在线圈B中产生感应电流，经放大后便能推动继电器切断电源；故D正确；
故选：AD

点评 触电保护器是防止触电，保险丝是防止电路过载，原理不同，不可相互替代．

练习册系列答案
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2．如图所示，在固定斜面上有两个完全相同的小球a和b，两球从顶端滑到底端，a球由静止开始下滑，b球以水平速度v0紧贴斜面抛出，则下列说法中正确的是（　　）
A．若斜面光滑，a、b两球滑到底端所用的时间ta=tb
B．若斜面光滑，a、b两球滑到底端时重力的功率相同
C．若斜面粗糙，a、b两球滑到底端所用的时间ta＞tb
D．若斜面粗糙，a、b两球滑到底端所用的时间ta＜tb
3．石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖．用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现．科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换．
（1）若”太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的速度．设地球自转角速度为ω，地球半径为R．
（2）当电梯仓停在距地面高度h2=4R的站点时，求仓内质量m2的人对水平地板的压力大小．已知地面附近重力加速度g，地球自转角速度ω，地球半径R．
20．2013年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示，卫星从地面发射后奔向月球，现在圆形轨道Ⅰ上运行，在P点从轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q为轨道Ⅱ上的近月点，则“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上（　　）
A．运行的周期大于在轨道Ⅰ上运行的周期
B．从P到Q的过程中速率保持不变
C．经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度
D．经过P的加速度大于在轨道Ⅰ上经过P的加速度
6．如图，水平轨道AB长为s=100m，与竖直轨道圆轨道相切于B点，C为圆轨道最高点，圆轨道半径R=5m，一志愿者驾驶汽车体验通过圆轨道的无动力滑行过程．汽车从A点由静止以加速度a=2m/s2启动，沿轨道AB匀加速运动一段距离后，汽车功率达到额定功率P=40kW；继续运动到B点瞬间，志愿者关闭发动机，汽车匀通过圆轨道后安全返回到B点，测得汽车通过C点时的速度为2$\sqrt{35}$m/s，已知汽车在全过程中受到的阻力大小为f=2×103N，志愿者和汽车总质量为m=103kg，将汽车视为质点．计算中取g=10m/s2，π≈3．求：
（1）汽车到达B点的瞬时速度大小v；
（2）汽车以额定功率运动的时间t．
16．甲乙丙丁四位同学利用下列器材测量电阻R：
A．待测电阻R（阻值约10kΩ）
B．滑动变阻器R1（0～1kΩ）
C．电阻箱R0（99999.9Ω）
D．电流计G（500μA，内阻不可忽略）
E．电压表V（3V，内阻约3kΩ）
F．直流电源E（3V，内阻不计）
G．开关、导线若干

（1）甲同学设计了如图a所示的测量电路，请指出他的设计中存在的问题，并改正：
①滑动变阻器限流接法调节范围有限；应改为分压法
②G表外接，测量电流误差大；应改为内接法（指出两处即可）
（2）乙同学用图b所示的电路进行实验．
①请在图c中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接；
②将滑动变阻器的滑动头移到左（填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节R1使电流计指针偏转至某一位置，并记下电流I1；
③断开S1，保持R1不变，闭合S2，调节R0使得电流计读数为I1时，R0的读数即为待测电阻的阻值．
（3）丙同学查得电流计的内阻为Rg，采用图d进行实验，改变电阻箱电阻，读出电流计相应的示数I，由测得的数据作出$\frac{1}{I}$-R0图象如图e所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则待测电阻R的阻值为Em．
3．如图所示，理想变压器的原线圈接正弦交变电流，在原副线圈的回路中分别接有额定电压为U、额定功率为P的灯泡L和电动机M，电动机线圈电阻为R．原、副线圈的匝数比为2：1．当输入端接通电源后，灯泡L正常发光，且电动机正好带动一个质量为m的重物以速度v匀速上升．若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为（　　）
A．$\frac{mgvU}{P}+\frac{4PR}{U}$B．$\frac{mgvU}{P}+\frac{PR}{4U}$C．$\frac{4PR}{U}$D．$\frac{mgvU}{P}+\frac{4PR}{U}$+U
20．如图（a）所示，两条足够长的光滑水平轨道MN和PK相距L=0.5m，右端接一阻值为R=0.3Ω的电阻，导轨上放一质量为m=2kg、电阻为r=0.1Ω的导体棒ef，在虚线区域abcd内存在垂直于导轨的匀强磁场，初始时刻导体棒ef与磁场右边界bc之间的距离x0=0.4m，磁感应强度变化规律如图（b）所示（规定磁感应强度向上为正）．

（1）0～1.0s内，在棒上施加一个大小随时间变化的水平外力F的作用，保持棒处于静止状态，求t=0.6s时通过电阻R的电流；
（2）写出0～1.0s内，外力F随时间t变化的关系式（规定向右为力的正方向）．
（3）若导体棒与导轨之间存在一定的摩擦，动摩擦因数μ=0.5，t0=1.0s时撤销外力F，磁感应强度不再变化，但磁场立即以a=4m/s2的加速度由静止开始向左运动，求导体棒刚刚开始运动的时刻t（假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．
（4）在第（3）问中，若t2=2.0s以后导体棒运动的加速度恒定不变，求t3=2.5s时导体棒的速度．
1．如图所示，一半径为r的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B．以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直），M和N是两个滑环，负载电阻为R．线圈、电流表和连接导线的电阻不计，下列说法中正确的是（　　）
A．转动过程中电流表的示数为$\frac{{{π^2}Bn{r^2}}}{2R}$
B．从图示位置起转过$\frac{1}{4}$圈的时间内产生的平均感应电动势为2nπBr2
C．从图示位置起转过$\frac{1}{4}$圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为$\frac{{\sqrt{2}B{π^2}{r^2}}}{8R}$
D．从图示位置起转过1$\frac{1}{4}$圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为$\frac{{B{π^2}{r^2}}}{8R}$

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