【题目】如图所示是一个交流发电机的示意图.线框abcd处于匀强磁场中,已知ab=bc=10cm,B=1T,线圈匝数n=10,线圈电阻r=5Ω,外电路负载电阻R=5Ω,线圈以10r/s的转速匀速转动.求:
(1)安培表和电压表的读数.
(2)从如图示位置开始经过 秒时感应电动势的瞬时值多大?
(3)从如图所示位置开始转过90°角的过程中的平均感应电动势值多大?
【答案】
(1)解:角速度ω=2πn=20π;
交流电的最大值为:Em=NBSω=10×0.1×0.1×20π=2πv
则有效值:E= =
=
πV;
电流I= =
A
电压表的示数:U=IR= R=
=
V
答:电压表的示数为 V;电流表示数为
A;
(2)解:电动势瞬时值表达式e=Emcos2πnt,当t= s时,e=π=3.14V
答:如图示位置开始经过 s时感应电动势的瞬时值为3.14V;
(3)解:磁通量的变化量△Φ=BS=1×0.01=0.01Wb;
交流电的周期:T= =0.1s;
线圈转过的角度θ= ;用时t=
=
s
平均电动势 =n
=10×
=4V;
答:平均电动势为4V.
【解析】(1)电压表的示数为有效值,根据正弦式交流电的有效值公式及欧姆定律可求得电压表的示数;(2)由最大值可求得瞬时表达式;(3)由法拉第电磁感应定律求出电动势的平均值.
【考点精析】掌握电磁感应现象是解答本题的根本,需要知道电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.
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【题目】如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中沿半径指向圆心,
与
垂直,下列说法正确的是( )
A. 当转盘匀速转动时,P受摩擦力方向为方向
B. 当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为方向
C. 当转盘加速转动时,P受摩擦力方向可能为方向
D. 当转盘减速转动时,P受摩擦力方向可能为方向
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【题目】某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:
(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:
A.交流电源、导线
B.天平(含配套砝码)
C.秒表
D.刻度尺
E.细线、砂和小砂桶
其中不必要的器材是_________________(填代号)。
(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示,已知打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.59cm,则在打下点迹B时,小车运动的速度vB=____m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a=____m/s2。(结果保留三位有效数字)
在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a-F图象,其中图线不过原点的原因是______________,图线在末端弯曲的原因是_____________________.
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【题目】如图是一个半球形碗,内壁光滑,两个质量相等的小球A、B在碗内不同水平面做匀速圆周运动,F代表碗面对球的支持力, 、
、
分别代表线速度、加速度、角速度。以下说法正确的是( )
A. B.
C. D.
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【题目】如图所示,质量相同的A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1;B沿光滑斜面运动,落地点为P2。P1和P2在同一水平面内,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A. A、B的运动时间相同 B. A、B沿x轴方向的位移相同
C. A、B落地时的速率相同 D. A、B落地时的速度方向不同
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【题目】要测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接的测量工具,某实验小组选用下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m=0.2 kg)、细线、刻度尺、秒表。他们根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量。请完成下列步骤:
(1)实验装置如图所示,设右边沙袋A的质量为m1,左边沙袋B的质量为m2。
(2)取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,发现A下降,B上升。(左、右两侧砝码的总质量始终不变)
(3)用刻度尺测出A从静止下降的距离h,用秒表测出A下降h所用的时间t,则可知A的加速度大小a=________。
(4)改变m′,测量相应的加速度a,得到多组m′及a的数据,作出______(填“a-m′ ”或“a-”)图线。
(5)若求得图线的斜率k=4 m/ kg·s-2,截距b=4 m/s2。则沙袋的质量m1=________kg,m2 = ________kg。(取g=10 m/s2)
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【题目】关于引力常量,下列说法中正确的是( )
A. 它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小
B. 它适合于任何两个质点或天体之间的引力大小的计算
C. 它的数值首次由牛顿测出
D. 它数值很小,说明万有引力非常小,可以忽略不计
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【题目】质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置。如图所示,电容器两极板相距为d,两板间电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1,一束电荷量相同的带正电粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场,结果分别打在感光片上的a、b两点,设a、b两点之间距离为x,粒子所带电荷量为q,不计重力。则以下分析正确的是()
A. 粒子进入匀强磁场B2时的速度
B. 粒子进入匀强磁场B2时的速度
C. 打在a、b两点的粒子的质量之差
D. 打在a、b两点的粒子的质量之差
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【题目】火车转弯时,如果铁路弯道的内外轨一样高,外轨对轮缘挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力,但是靠这种办法得到向心力,铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨,当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v,以下说法中正确的是( )
A. 当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压
B. 当火车质量改变时,规定的行驶速度也将改变
C. 当火车速率小于v时,外轨将受到轮缘的挤压
D. 该弯道的半径
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