题目内容

11．如图为小型旋转电枢式交流电机的原理图，边长为L=20cm，匝数为n=100、电阻为r=1Ω的正方形线圈在磁感应强度大小为B=$\frac{\sqrt{2}}{π}$T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′以角速度ω=10π rad/s匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R=9Ω的定值电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表．从线框与磁场方向平行位置开始计时，下列说法中正确的是（　　）
A．电压表读数为40V
B．电阻R上的电功率为144W
C．电阻R两端的电压u随时间的规律是u=36$\sqrt{2}$cos10πt（V）
D．通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=4cos10πt（A）

分析 交流发电机产生电动势的最大值为Em=nBSω，交流电压表显示的是路端电压的有效值，根据闭合电路的欧姆定律求得电流与电压，即可判断出电阻R两端的电压的瞬时值和流过电流的瞬时值

解答 解：A、线圈产生的感应电动势的最大值为${E}_{m}=nBSω=100×\frac{\sqrt{2}}{π}×0.2×0.2×10π$V=40$\sqrt{2}$V，有效值为E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=40V$，故电压表的示数为
U=$\frac{R}{R+r}E=\frac{9}{9+1}×40V=36V$，故A错误；
B、电阻R的电功率为P=$\frac{{U}^{2}}{R}=\frac{3{6}^{2}}{9}W=144W$，故B正确；
C、电阻R两端的电压最大值为${U}_{m}=\sqrt{2}U=36\sqrt{2}V$，电阻R两端的电压u随时间的规律是u=36$\sqrt{2}$cos10πt（V），故C正确
D、流过电阻R的最大电流${I}_{m}=\frac{\sqrt{2}U}{R}=4\sqrt{2}A$，通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=4$\sqrt{2}$cos10πt（A），故D错误
故选：BC

点评 解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω，以及知道峰值与有效值的关系

练习册系列答案
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9．如图所示，两个皮带轮的转轴分别是O1和O2，设转动时皮带不打滑，则皮带轮上的A、B、C三点运动快慢关系是（　　）
A．vA=vB，ωA＞ωBB．vA＜vB，ωA=ωBC．vB＞vC，ωB=ωCD．vA＜vC，ωA=ωC
2．彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，当两导线中的电流均增大时，下图中闭合线圈一定产生感应电流的是（　　）
A．B．C．D．
19．如图所示，固定的光滑圆弧面与质量为6kg的小车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个质量为2kg的滑块A，在小车C的左端有一个质量为2kg的滑块B，滑块A与B均可看做质点．现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25m处由静止下滑，与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动，已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5，小车C与水平地面的摩擦忽略不计，取g=10m/s2．求：
（1）滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小；
（2）若滑块最终没有从小车C上滑出，求小车C上表面的最短长度．
（3）若小车C上表面的实际长度L=0.25m，离地高H=0.2m，求滑块落地后C右端到达该落地点时间t（保留两位有效数字）
6．如图所示，斜面倾角为θ，木板A的质量为M，物块B的质量为m．绳的一端与B连接，另一端与固定在斜面上的挡板相连，绳与斜面平行．已知A与B间的动摩擦因数为μ1，A与斜面间的动摩擦因数为μ2．
（1）若在沿斜面向上的力F作用下A正沿斜面向上匀速运动，求F的值．
（2）若将（1）中的力换成2F，求此时绳上的拉力大小．
16．甲、乙两个单摆在同地做简谐运动的图象如图所示，由图可知（　　）
A．甲和乙摆长一定相同
B．甲摆球的质量较大
C．甲和乙摆角大小相同
D．摆到平衡位置时，甲和乙摆线所受拉力可能相同
3．某实验小组用下列器材测定干电池的电动势和内阻：
灵敏电流计 G （内阻约为 50Ω）；
电压表 V （0～3V，内阻约为10kΩ）；
电阻箱 R 1 （0～9999Ω）；
滑动变阻器 R 2 （0～100Ω，1.5A）；
旧干电池一节；导线开关若干．
（1）先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为2V，灵敏电流计示数为4mA，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为45Ω；

（2）为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10 倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱 R 1 的阻值调为5Ω；
（3）用电压表和改装后的灵敏电流计测干电池的电动势和内阻，实验小组设计了如图丁所示（a）（b）两种电路，则能够比较准确地完成实验的电路图为a；（填“a”或“b”）

（4）根据选择好的电路，调节滑动变阻器读出了几组电压表和灵敏电流计的示数，并作出了 U-I G图象如图丙所示．由作出的U-I G图线求得干电池的电动势 E=1.40 V，内阻 r=15.5Ω．
20．某实验小组成员准备测量两节干电池的电动势和内电阻．所用的器材如下：
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1（量程2V，内阻约2kΩ）
C．直流电压表V2（量程3V，内阻约3kΩ）
D．定值电阻R0（阻值约为5Ω）
E．滑动变阻器R（最大阻值为R阻=10Ω）
F．导线和开关
（1）该小组成员设计的电路如图甲所示，请安电路图连接实物图．
（2）实验前将滑动变阻器的滑片移到一端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，闭合开关，这时电压表V1、V2的示数分别为U01、U02，则定值电阻R0=$\frac{{U}_{01}}{{U}_{02}-{U}_{01}}$Rm（用U01、U02、Rm表示）
（3）通过调节滑动变阻器，测出多组电压表V1、V2的示数U1、U2作出U1-U2图象如图乙所示，图线与纵轴的截距为a，图线与横轴的截距为b，则两节干电池的总电动势E=b，总电阻r=$\frac{b}{a}$R0（用a、b、R0表示）
1．关于红紫两束单色光，下列说法正确的是（　　）
A．在空气中红光的波长较长
B．在同一玻璃中红光的速度较小
C．红光的光子能量较大
D．用同一装置做双缝干涉实验时，红光的干涉条纹间距较小

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