【题目】在图示电路中,理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1,电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω。已知通过R4的电流i4=2sin100πtA,下列说法正确的是( )
A.a、b两端电压的频率可能为100Hz
B.a、b两端电压的有效值为56V
C.若a、b两端电压保持不变,仪减小R2的阻值,则R1消耗的电功率减小
D.若a、b两端电压保持不变,仪减小R1的阻值,则R2两端电压增大
【答案】BD
【解析】
A.通过的电流,则角速度
频率为
变压器不会改变交流电的频率,故、两端电压的频率为50Hz,故A错误;
B.通过的电流最大值为,则有效值为
根据并联电路的规律可知,通过的电流有效值为2A,副线圈的输出电流:
根据变流比可知,原线圈的输入电流
两端电压为
副线圈两端电压
根据变压比可知,原线圈的输入电压
则、两端电压
故B正确;
C.若、两端电压保持不变,仅减小的阻值,根据闭合电路欧姆定律可知,副线圈的输出电流增大,根据变流比可知,原线圈的输入电流增大,则消耗的电功率增大,故C错误;
D.若、两端电压保持不变,仅减小的阻值,则原线圈输入电压增大,根据变压比可知,副线圈输出电压增大,则两端的电压增大,故D正确;
故选BD。
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【题目】二极管具有单向导电性,正向导通时电阻几乎为零,电压反向时电阻往往很大。某同学想要测出二极管的反向电阻,进行了如下步骤:
步骤一:他先用多用电表欧姆档进行粗测:将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,二极管的两端分别标记为A和B。将红表笔接A端,黑表笔接B端时,指针几乎不偏转;红表笔接B端,黑表笔接A端时,指针偏转角度很大,则为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的___________端(填“A”或“B”);
步骤二:该同学粗测后得到RD=1490,接着他用如下电路(图一)进行精确测量:已知电压表量程0~3V,内阻RV=3k。实验时,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和相应的电阻箱的电阻R,电源的内阻不计,得到与的关系图线如下图(图二)所示。由图线可得出:电源电动势E=___________,二极管的反向电阻=__________;
步骤二中二极管的反向电阻的测量值与真实值相比,结果是___________(填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
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【题目】在电磁感应现象中,感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”,在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。设匀强磁场的磁感应强度为B,金属棒ab的长度为L,在外力作用下以速度v水平向右匀速运动。此时金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1即为“电源”内部的非静电力。设电子的电荷量为e,求电子从棒的一端运动到另一端的过程中f1做的功。
(2)均匀变化的磁场会在空间激发感生电场,该电场为涡旋电场,其电场线是一系列同心圆,单个圆上的电场强度大小处处相等,如图乙所示。在某均匀变化的磁场中,将一个半径为r的金属圆环置于相同半径的电场线位置处。从圆环的两端点a、b引出两根导线,与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串接起来,如图丙所示。金属圆环的电阻为R0,圆环两端点a、b间的距离可忽略不计,除金属圆环外其他部分均在磁场外。此时金属圆环中的自由电子受到的感生电场力F即为非静电力。若电路中电流表显示的示数为I,电子的电荷量为e,求∶
a.金属环中感应电动势E感大小;
b.金属圆环中自由电子受到的感生电场力F的大小。
(3)直流电动机的工作原理可以简化为如图丁所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R的金属杆ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道端点MP间接有内阻不计、电动势为E的直流电源。杆ab的中点O用水平绳系一个静置在地面上、质量为m的物块,最初细绳处于伸直状态(细绳足够长)。闭合电键S后,杆ab拉着物块由静止开始做加速运动。由于杆ab切割磁感线,因而产生感应电动势E',且E'同电路中的电流方向相反,称为反电动势,这时电路中的总电动势等于直流电源电动势E和反电动势E'之差。
a.请分析杆ab在加速的过程中所受安培力F如何变化,并求杆的最终速度vm;
b.当电路中的电流为I时,请证明电源的电能转化为机械能的功率为。
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【题目】如图,在xOy平面直角坐标系中,第一象限有一垂直于xOy平面向里的匀强磁场,第二象限有一平行于x轴向右的匀强电场。一重力可忽略不计的带电粒子,质量为m,带电荷量为q,该粒子从横轴上x=-d处以大小为v0的速度平行于y轴正方向射入匀强电场,从纵轴上y=2d处射出匀强电场。
(1)求电场强度的大小;
(2)已知磁感应强度大小,求带电粒子从x轴射出磁场时的坐标。
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【题目】如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再到状态C,最后变化到状态A,完成循环。下列说法正确的是( )
A.状态A到状态B是等温变化B.状态A时所有分子的速率都比状态C时的小
C.状态A到状态B,气体对外界做功为D.整个循环过程,气体从外界吸收的热量是
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【题目】如图所示,上端开口的绝热汽缸内有两个质量均为m=1kg的绝热活塞(厚度不计)A、B,活塞A、B之间为真空并压缩一劲度系数k=500N/m的轻质弹簧。活塞A、B与汽缸无摩擦,活塞B下方封闭有温度为27℃的理想气体,稳定时,活塞A、B将汽缸等分成三等分。已知活塞的横截面积均为S=20cm2,L=0.6m,大气压强,重力加速度g取10m/s2.
(1)现通过加热丝对下部分气体缓慢加热,当活塞A刚好上升到气缸的顶部吋,求封闭气体的温度;
(2)在保持第(1)问的温度不变的条件下,在活塞A上施加一竖直向下的力F,稳定后活塞B回到加热前的位置,求稳定后力F的大小和活塞A、B间的距离。
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【题目】半导体指纹传感器,多用于手机、电脑、汽车等设备的安全识别,如图所示。传感器半导体基板上有大量金属颗粒,基板上的每一点都是小极板,其外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时,由于指纹凹凸不平,凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器,使每个电容器的电压保持不变,对每个电容器的放电电流进行测量,即可采集指纹。指纹采集过程中,下列说法正确的是( )
A.指纹的凹点处与小极板距离远,电容大
B.指纹的凸点处与小极板距离近,电容小
C.手指挤压绝缘表面,电容器两极间的距离减小,电容器带电量增大
D.手指挤压绝缘表面,电容器两极间的距离减小,电容器带电量减小
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【题目】如图所示为xOy平面直角坐标系,在x=a处有一平行于y轴的直线MN,在x=4a处放置一平行于y轴的荧光屏,荧光屏与x轴交点为Q,在第一象限内直线MN与荧光屏之间存在沿y轴负方向的匀强电场。原点O处放置一带电粒子发射装置,它可以连续不断地发射同种初速度大小为v0的带正电粒子,调节坐标原点处的带电粒子发射装置,使其在xOy平面内沿不同方向将带电粒子射入第一象限(速度与x轴正方向间的夹角为0≤θ≤)。若在第一象限内直线MN的左侧加一垂直xOy平面向外的匀强磁场,这些带电粒子穿过该磁场后都能垂直进入电场。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B,带电粒子的比荷,电场强度大小E=Bv0,不计带电粒子重力,求:
(1)粒子从发射到到达荧光屏的最长时间。
(2)符合条件的磁场区域的最小面积。
(3)粒子打到荧光屏上距Q点的最远距离。
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【题目】钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年,其衰变方程为Pu,下列有关说法正确的是( )
A.X原子核中含有143个中子。
B.80个Pu经过24100年后一定还剩余40个。
C.衰变发出的放射线是频率很大的电磁波,具有很强的穿透能力。
D.由于衰变时释放巨大能量,根据E=mc2,衰变过程总质量增加。
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