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【题目】如图为一种直流发电机的结构示意图,直流发电机由两块永磁铁、线圈和换向器组线缠绕而成.永磁体NS极相对,中间区域视为匀强磁场,磁感应强度为B。线圈由N匝导线缠绕而成,面积为S,可绕如图所示的轴线匀速转动,角速度为ω。换向器由两个半铜环和两个电刷构成,半铜环分别与线圈中导线的两端固连,线圈和半铜环绕着轴线以相同角速度转动。电刷位置固定,作为输出端与外电路相连(图中未画出)。每当线圈转到中性面位置时,半铜环和电刷会交换接触,以保持输出电流方向不变,且交换时间极短可忽略。下列说法正确的是

A. 当线圈按照图示的方向转动时,电刷a的电势比b的电势高

B. 当线圈转到图示位置时,线圈中产生的电动势为零

C. 该发电机产生电动势的最大值为NBSω

D. 该发电机产生电动势的最大值是有效值的

【答案】CD

【解析】

A、当线圈按照图示的方向转动时,根据右手定则知电刷a的电势比b的电势低,故A错;

B、当线圈转到图示位置时,磁通量等零,但磁通量的变化率达到了最大,所以线圈中产生的电动势也达到了最大,故B错;

CD、发电机电动势随时间变化图像如图所示,

其中最大值为NBSω,且是有效值的倍,故CD对;

故选CD

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】轻质细线吊着一质量为、边长为的单匝正方形线圈abcd,线圈总电阻为边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图所示磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图所示,从开始经时间细线开始松弛,取求:

线圈abcd中产生的感应电动势E和电功率P

的值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,一匝数N=10匝、总电阻R=2.5Ω、adL1=0.4m、abL2=0.2m的匀质矩形金属线框静止在粗糙水平面上,线框的bc边正好过半径r=0.1m的圆形磁场的直径,线框的左半部分处于垂直线框平面向上的匀强磁场区域内,磁感应强度B0=1T,圆形磁场的磁感应强度为B,方向垂直线框平面向下,大小随时间变化规律如图乙所示,已知线框与水平面间的最大静摩擦力f=3.0N,π≈3.求:

(1)t=0时刻穿过线框的磁通量大小;

(2)线框何时开始滑动.

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【题目】在研究金属电阻阻值与温度的关系时,为了能够较准确地测出金属电阻的阻值,设计了如图甲所示的电路.除了金属电阻Rx外,还提供的实验器材有:

学生电源E,灵敏电流计G,滑动变阻器RRs,定值电阻R1R2,电阻箱R0,开关S,控温装置,导线若干.

①按照电路图连接好电路后,将R0调至适当数值,R的滑片调至最右端,Rs的滑片调至最下端,闭合开关S

②把R的滑片调至适当位置,调节R0,并逐步减小Rs的阻值,直到Rs为零时,电流计G指针不发生偏转,记录R0的阻值和Rx的温度;

③多次改变温度,重复实验;

④实验完毕,整理器材.

根据上述实验回答以下问题:

(1)上述②中,电流计G指针不发生偏转时,a点电势________(选填大于”“等于小于”)b点电势.

(2)某次测量时,R0的旋钮如图乙所示,则R0的读数为________Ω.

(3)R0R1R2表示RxRx________

(4)求出的阻值Rx和对应温度如下表所示:

温度t/

35.0

40.0

45.0

50.0

55.0

阻值Rx

58.3

59.4

60.6

61.7

62.8

请在图丙所示的坐标纸上描绘出Rxt图线_______________

(5)本实验中Rs的作用为________________________

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【题目】在空军演习中,某空降兵从悬停的飞机上跳下,经10s打开降落伞,他从跳离飞机到落地的过程中,沿竖直方向运动的图象如图所示,下列说法正确的是  

A. 内空降兵处于超重状态

B. 内空降兵和伞整体所受空气阻力越来越大

C. 空降兵和伞整体所受重力小于空气阻力

D. 内空降兵的平均速度等于

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【题目】边界MN的一侧区域内,存在着磁感应强度大小为B,方向垂直于光滑水平桌面的匀强磁场.边长为l的正三角形金属线框abc粗细均匀,三边阻值相等,a顶点刚好位于边界MN上,现使线框围绕过a点且垂直于桌面的转轴匀速转动,转动角速度为ω,如图所示,则在ab边开始转入磁场的瞬间ab两端的电势差Uab

A. B. C. D.

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【题目】某同学用如图所示的实验装置探究加速度与力和质量的关系;

(1)下列说法正确的是______ (单选)

A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 B.实验时应先释放小车后接通电源

C.本实验应用的实验方法是控制变量法 D.只需要一条纸带即可确定加速度与力的关系

(2)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,他所得到的a,F关系是下列的______.(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)

(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用盘和重物的重力代替小车所受的拉力,此时盘和重物的质量m与小车总质量M之间应满足的关系为______

(4)某同学在实验中使用打点计时器(频率为50Hz)打出的一条纸带如图,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中s1=7.06cm、s2=7.68cm,s3=8.30cm、s4=8.92cm,那么打b点的瞬时速度大小是______m/s;纸带加速度的大小是______m/s2(计算结果保留两位有效数字).

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【题目】如图所示,顶角=60°的光滑金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中。以O为坐标原点、金属导轨的角分线为x轴,在水平面内建立如图所示的直角坐标系。一根初始位置与y轴重合的导体棒在垂直于导体棒的水平外力作用下以速度v沿x轴做匀速直线运动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻为r。导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。以导体棒位于O处作为计时零点。试求

(1)t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向(回答沿磁场方向看顺时针或逆时针)

(2)t时刻作用于导体棒的水平外力的大小F

(3)0~t时间内导体棒上产生的焦耳热Q。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲,其中虚线框内是用灵敏电流计G改装的电压表,电流表的量程为0.6AE为待测电池组,S为开关,尺为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。

(1)已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电压表量程为3V,应串联一只____Ω的定值电阻R1

(2)根据图甲,用笔画线代替导线在答题卡上将图乙连接成完整电路__________

(3)根据图甲,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片置于靠近______(选填“a”“b”)

(4)该小组进行实验,得到灵敏电流计的示数Ix和电流表的示数IA,把多次实验测量的数据在Ix-IA图象中描点连线,最终得到如图示的图线,根据图线计算出电池组的电动势E=_____V,内阻r=____Ω

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