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如图甲所示,为一种可调压自耦变压器的结构示意图,线圈均匀绕在圆环型铁芯上,若AB间输入如图乙所示的交变电压,转动滑动触头P到如图甲中所示位置,在BC间接一个55 Ω的电阻(图中未画出),则

A.该交流电的电压瞬时值表达式为u=220sin(25 πt)V

B.该交流电的频率为25 Hz

C.流过电阻的电流接近于4 A

D.电阻消耗的功率接近于220 W

答案:BD
解析:

由题中图乙可知正弦交流电的周期T=0.04 s,则f=25 Hz,ω=2 πf=50 π rad/s,所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u=220sin(50 πt)V,A错误B正确;从题图甲中可以看出,自耦变压器的副线圈的匝数约是原线圈匝数的,故副线圈两端的电压约为110 V,流过电阻的电流约为2 A,C项错误;电阻消耗的功率PU2I2=220 W,D项正确.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?河南三模)为测量小电动机正常工作(匀速转动)时的角速度,采用了如图甲所示的实验装置:半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,可在电动机的带动下随电动机转动.在圆形卡纸旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.
(1)请将下列实验步骤按先后排序
ACBD
ACBD

A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
B.接通电火花计时器的电源,使它工作起来
C.启动电动机,使圆形卡纸转动起来
D.关闭电火花计时器和电动机,研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速  度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.
(2)要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是
D
D

A.秒表   B.毫米刻度尺   C.圆规    D.量角器
(3)写出角速度ω的表达式:
ω=
θ
nt
ω=
θ
nt

(4)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这对测量结果
有、无)影响.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,万能角度尺是利用游标读数原理来直接测量工件角度或进行划线的一种角度量具.它有一个可转动的圆盘(即主尺),在圆盘的边缘标有表示圆心角的刻度,在圆盘的外侧有一个固定不动的圆弧状的游标尺.如图乙所示,主尺上29°对应的弧长与游标尺上30格对应的弧长相等.图乙中万能角度尺所测量的角度为.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(11分)宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用,已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为的圆轨道上运行,如图甲所示。另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,如图乙所示,设每个星体的质量均为

   

(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期;

(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

如图甲所示,为一种研究高能粒子相互作用的装置,两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成(整个装置处于真空中,图中只画出了6个圆筒,作为示意),它们沿中心轴线排列成一串,各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端。设金属圆筒内部没有电场,且每个圆筒间的缝隙宽度很小,带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计。为达到最佳加速效果,需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期,粒子每次通过圆筒间缝隙时,都恰为交流电压的峰值。

质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后,从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道,且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切。在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的A1、A2、A3…An,共n个,均匀分布在整个圆周上(图中只示意性地用实线画了几个,其余的用虚线表示),每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度相同的匀强磁场,磁场区域都是直径为d的圆形。改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整,可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形匀强磁场区域的同一条直径的两端,如图乙所示。这就为实现正、负电子的对撞作好了准备。

图甲

图乙

(1)据相对论知,当1时,物体运动时的能量和静止时的能量之差等于物体的动能。若正、负电子经过直线加速器后的动能均为E0(能满足vc),它们对撞后发生湮灭,电子消失,且仅产生一对频率相同的光子,则此光子的频率为多大?(已知普朗克常量为h,真空中的光速为c)?

(2)若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为v0,为使电子通过直线加速器后速度为v,加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大?

(3)电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B为多大?(相邻两电磁铁的间距忽略不计)

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