题目内容

7．某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计．它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接变压器．R0表示输电线的电阻，其它部分电阻忽略不计．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是（　　）
A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值最小
B．经过半个周期，电压表读数为0
C．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt
D．当用户数目增多时，电压表的读数不变，电流表读数变大

分析 当线圈与磁场平行时，感应电流最大，当两者垂直时，感应电流最小；确定瞬时表达式时，注意线圈开始计时的位置，从而得出正弦还是余弦；根据闭合电路欧姆定律来确定电流随着电阻变化而变化，但不会改变原线圈的电压，从而即可求解．

解答 解：A、当线圈与磁场平行时，感应电流最大，故A错误；
B、电压表的示数是有效值，不随时间发生变化，故B错误；
C、以线圈平面与磁场平行时为计时起点，感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt，故C错误；
D、当用户数目增多时，消耗的电功率增大，电流表读数变大，只会改变副线圈的电流，不会改变原线圈的电压，故D正确．
故选：D

点评 考查瞬时表达式的书写时，关注线圈的开始计时位置，得出最大值，区别与有效值，理解电阻的变化，只会改变电流与功率，不会影响电压的变化．

练习册系列答案
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17．如图所示，理想变压器原线圈与间距为$\sqrt{2}$m的光滑水平导轨相连，磁感应强度为0.5T的匀强磁场与导轨平面垂直，导线棒与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导线棒的电阻．导线棒以OO1位置为平衡位置沿导轨做简谐运动，其位移图象如图，副线圈接一只额定电压为110V的灯泡，灯泡正常发光．下列说法正确的是（　　）
A．0时刻导线棒产生的感应电动势最大
B．原线圈与副线圈的匝数比为1：22
C．导线棒在平衡位置时穿过副线圈的磁通量的变化率最大
D．驱动导线棒的外力的功率始终不变
18．如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一个质量为m的木板，车的右端固定一个轻质弹簧，现给木块一个水平向右的瞬时冲量I，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧作用后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端．求：
（1）当木块回到小车最左端时的速度；
（2）弹簧获得的最大弹性势能．
15．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，活塞的横截面积为S，初始时，气体的温度为T0，活塞与容器底部相距h，现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热Q时活塞下降h，已知大气压强为P0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量．
2．某课外小组的三位同学想要测量以下三种电池的电动势和内电阻：
Ⅰ．R20（1号）干电池：电动势约为1.5V
Ⅱ．R6（5号）干电池：电动势约为1.5V
Ⅲ．某种锂电池：电动势约为20V
他们可选择的部分器材有：
A．电压表（量程3V时内阻约3kΩ；量程15V时内阻约15kΩ）
B．电阻箱（阻值范围0～999Ω）
C．电阻箱（阻值范围0～99999Ω）Ω
D．滑动变阻器（阻值0～50Ω，额定电流1.5A）
E．滑动变阻器（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）
F．电流表（量程为0.6A，内阻约0.125Ω）
为完成测量，三位同学进行了如下实验：

①甲同学将一节1号干电池直接接在量程为3V的电压表两端（如图甲所示），将此时电压表的示数作为电池电动势的测量值．以下对这种测量方法的误差分析正确的是B
A．这种测量方法得到的电动势的测量值比真实值大
B．这种测量方法造成误差的原因是测量时电路中有微小电流
C．因为“断路时路端电压等于电源电动势”，所以这种测量方法的系统误差为零
②乙同学将一节5号干电池接入图乙所示电路中，为完成该实验，电压表应选择的量程是0-3V；滑动变阻器应选择D（选填相应器材前的字母）．
③乙同学根据测量数据画出U-I的图象如图丙所示（图中只画了坐标纸的大格），关于此图象的下列说法中正确的是ABD
A．此图线在横轴上的截距表示电池被短路时的短路电流
B．为减小误差，可以将原坐标纸上两坐标轴交点处的纵坐标取为1.0V，使每小格代表的电压值变小，从而放大纵轴的标度
C．纵轴的标度放大后，图线在横轴上的截距仍表示电池被短路时的短路电流
D．纵轴的标度放大后，电池的内阻仍等于图线斜率的绝对值
④丙同学为了测量锂电池的电动势，想给量程是15V的电压表串联一个定值电阻（用电阻箱代替），改装成量程是25V的电压表，实验电路如图丁所示，请将以下电压表改装过程的主要实验步骤补充完整：
A．闭合开关前将滑动变阻器的滑片移至a端（选填“a”或“b”），并把电阻箱阻值调到零a b
B．闭合开关后调节滑动变阻器使电压表示数为10V
C．保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表示数为6V
D．不改变电阻箱的阻值，保持电阻箱与量程为15V的电压表串联，撤去其它线路就得到量程为的25V电压表
⑤丙同学的上述操作步骤中，电阻箱应选C，滑动变阻器应选D（选填相应器材前的字母）
12．人在处于一定运动状态的车厢内竖直向上跳起，下列分析人的运动情况的选项中正确的是（　　）
A．只有当车厢处于静止状态，人才会落回跳起点
B．若车厢沿直线水平匀速前进，人将落在跳起点的后方
C．若车厢沿直线水平加速前进，人将落在跳起点的后方
D．若车厢沿直线水平减速前进，人将落在跳起点的后方
19．如图所示，某真空区域内存在匀强电场和匀强磁磁场，取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上）．已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为E；磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度的大小为B；重力加速度为g．一个质量为m、带电量为+q的带电粒子从原点O出发在此区域内运动．求解以下问题：
（1）若撤去匀强磁场，该粒子从原点O出发的速度为v0，且沿x轴正方向．求运动一段时间t时，粒子所在位置的坐标；
（2）该区域内仍存在题设的匀强电场和匀强磁场．该粒子能否沿坐标轴（x轴、y轴或z轴）以速度v做匀速运动？若能，物理量m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系？若不能，说明理由．
（3）若只把电场方向改为沿x轴正方向，其它条件不变，该粒子恰能在此区域里以某一恒定的速度运动．某一时刻电场和磁场全消失，该粒子在接下来的运动过程中的最小动能为最初动能的一半．求电场和磁场消失前粒子沿三个坐标轴方向的分速度．
16．近年我国高速铁路技术得到飞速发展，下列说法错误的是（　　）
A．减少路轨阻力，有利于提高列车最高时速
B．当列车保持最高时速行驶时，其牵引力与阻力大小相等
C．列车以额定功率启动时，列车做变加速直线运动
D．将列车车头做成流线形，减小空气阻力，有利于提高列车功率
17．若各国的人造地球卫星都在高度不同的轨道上做匀速圆周运动，设地球的质量为M，地球的半径为R地，重力加速度为g，万有引力恒量为G．则下述判断正确的是（　　）
A．世界各国发射的所有人造地球卫星在轨道上做匀速圆周运动的运行速度都不超过v地=$\sqrt{\frac{GM}{{R}_{地}}}$
B．随着航天技术的不断创新和进步，未来可以制造出环绕地球周期小于2π$\sqrt{\frac{{R}_{地}}{g}}$的人造卫星
C．卫星在轨道上做匀速圆周运动的圆心必定与地心重合
D．地球同步卫星可相对地面静止在北京的正上空

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