题目内容

9．如图甲所示的电路，已知电阻R1=R2=R．和R1并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，UAB＞0）．由此可知（　　）
A．在A、B之间所加的交变电压的周期为2 s
B．在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u=20$\sqrt{2}$sin 100πt（V）
C．在A、B之间所加的交变电压的最大值为20 V
D．加在R2上电压的有效值为20 V

分析 （1）由图象可得交流电的周期，电压最大值，依据u=Umsinωt可得变电压的瞬时值表达式．
（2）根据电流的热效应，注意二极管的单向导电性，使得半个周期内R1被短路，另半个周期内R1与R2串联，从而即可求解．

解答 解：A、由图象可得交流电的周期T=0.02s，故A错误
B、电压最大值为Um=$20\sqrt{2}$V，变电压的瞬时值表达式为：
$u={U}_{m}sinωt=20\sqrt{2}sin100πt$，故B正确；
C、电压最大值为Um=$20\sqrt{2}$V，故C错误；
D、因为是交流电所以应该分两种情况考虑：1、当电源在正半轴时A点电位高于B点电位二极管导通即R1被短路，R2电压为电源电压$\frac{20\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$V=20V；   
电源在负半轴时B点电位高于A点电位二极管截止 R1，R2串联分压，
Q=Q1+Q2，
即为：
$\frac{{U}^{2}}{R}T=\frac{2{0}^{2}}{R}•\frac{T}{2}+\frac{1{0}^{2}}{R}•\frac{T}{2}$；
解得：$U=5\sqrt{2}$V
故D错误．
故选：B

点评 考查交流电的有效值求解，注意正弦交流电的有效值与最大值的关系，同时注意二极管的单向导电性．

练习册系列答案
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19．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图

（1）下列说法正确的是AC
A．通过调节使斜槽的末端保持水平       
B．每次释放小球的位置可以不同
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下         
D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E．斜槽必须光滑
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为1.6m/s（g=9.8m/s2）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为1.5m/s，B点的竖直分速度为2m/s，抛出点距A点的水平距离15cm，抛出点距A点的竖直距离5cm（g=10m/s2）
20．在做“研究平抛物体的运动”实验时，
（1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台、白纸之外，下列器材中还需要的是CD
A．秒表      B．天平      C．重垂线       D．刻度尺
（2）在此实验中，某同学只记录了A、B、C
三个点而忘了抛出点的位置，今取A为坐标原点，建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上三点的坐标值图中已标出，g=10m/s2，则：
①小球由A运动到B所用的时间为0.1s；
②小球平抛的初速度为1.0m/s；
③小球经过B点时的速度大小为$\sqrt{5}$m/s；
④小球水平抛出点的坐标为x=-10cm，y=-5cm．
17．平抛运动规律可以概括为两点：一是水平方向做匀速直线运动；二是竖直方向做自由落体运动．做下面的实验研究平抛运动：在如图所示的装置中，两个相同的弧形轨道M、N上端分别装有电磁铁C、D．调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等，将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后同时切断电源，两小球同时分别从轨道M、N的下端射出．结果两个小球到过E处发生碰撞．则这个实验（　　）
A．只能说明上述规律中的第一条B．只能说明上述规律中的第二条
C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律
4．麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在其周围空间激发一种电场，这种电 场与静电场不同，称为感生电场或涡旋电场，如图甲所示．

（1）若图甲中磁场B随时间t按B=B0+kt（B0、k均为正常数）规律变化，形成涡旋电场的电场线是一系列 同心圆，单个圆上形成的电场场强大小处处相等．将一个半径为r的闭合环形导体置于相同半径的电 场线位置处，导体中的自由电荷就会在感生电场的 作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中 产生了感应电动势．求：
a．环形导体中感应电动势E感大小；
b．环形导体位置处电场强度E大小．
（2）电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备．它的基本原理如图乙所示，图 的上部分为侧视图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电 子在真空室中做圆周运动．图的下部分为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出，当电磁铁线圈电流的大小与方向变化满足相应的要求时，电子在真空室中沿虚线圆 轨迹运动，不断地被加速．若某次加速过程中，电子圆周运动轨迹的半径为R，圆形轨迹上的磁场为B1，圆形轨迹区域内磁场的平均值记为$\overline{{B}_{2}}$（由于圆形轨迹区域内各处磁场分布可能不均匀，$\overline{{B}_{2}}$即为穿过圆形轨道区域内的磁通量与圆的面积比值）．电磁铁中通有如图丙 所示的正弦交变电流，设图乙装置中标出的电流方向为正方向．
a．在交变电流变化一个周期的时间内，分析说明电子被加速的时间范围；
b．若使电子被控制在圆形轨道上不断被加速，B1与$\overline{{B}_{2}}$之间应满足B1=$\frac{1}{2}$$\overline{{B}_{2}}$之的关系，请写出你的证明过程．
14．关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法正确的是（　　）
A．匀速圆周运动的向心加速度不变
B．向心加速度的方向总指向圆心
C．向心加速度的效果是改变线速度的大小
D．向心加速度是个标量
1．某中等体重的学生进行体能训练时，用100秒时间走上20米的高楼，估测他上楼过程中克服自己重力做功的功率最接近下列的哪个值？（　　）
A．10WB．100WC．1000WD．10KW
18．对平抛运动，下列说法正确的是（　　）
A．平抛运动是变加速曲线运动
B．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内位移的增量都是相等的
C．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D．落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关
8．在如图所示的四种电场中，分别标记有 a、b 两点．其中 a、b 两点的电势相等，电场强度 相等的是（　　）
A．甲图：与点电荷等距的 a、b 两点
B．乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点
C．丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的 a、b 两点
D．丁图：匀强电场中的 a、b 两点

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