【题目】交流发电机的原理如图甲所示,闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,绕OO′轴匀速转动,在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,已知线圈的电阻为R=2.0Ω,求:
(1)线圈电阻上产生的电热功率是多少;
(2)保持线圈匀速运动,1min内外界对线圈做的功是多少.
【答案】(1) 4W. (2) 240J.
【解析】
(1)由I﹣t图可知,该线圈产生的交流电周期为4.0×10﹣2s,通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值Im=2.0 A;
根据交变电流的产生原理,发电机线圈每转动一周,交变电流完成一次周期性的变化,所以矩形线圈转动的周期T=4.0×10﹣2s。
流过线圈电阻电流的有效值I=
线圈电阻上产生的电热功率为=4 W
(2)外界对线圈做功转化成电能再转化成电热,1分钟内外界对线圈做的功
【点晴】由I﹣t图可知交流电电流的最大值、周期;根据有效值与最大值的关系求解有效值;根据电热功率为P=I2R求解电阻上的电功率,根据W=Pt外界对线圈做的功
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【题目】交通部门权威机构经研究表明,为了交通安全,特别制定:死亡加速度值 a=5×103m/s2,以警世人,意思是若行车加速度达到此值,将会有生命危险,这么大的加速度一般车轮是 达不到的,但发生交通事故时,将可能达到这一数值.
(1)例如: 汽车以 v=10m/s 速度撞向墙壁,碰撞时间 t1 0.002s (运动到停止的时间),试通 过计算判定一下驾驶员是否有生命危险?
(2)若驾驶员系好安全带,能将碰撞时间延缓到 t2 0.02s ,同样以速度以 v=10m/s 速度撞向墙 壁,计算说明驾驶员还会有生命危险吗?
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【题目】在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8s,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4s停在巨石前.则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 加速、减速中的加速度大小之比为a1:a2等于2:1
B. 加速、减速中的平均速度大小之比:等于1:1
C. 加速、减速中的位移之比x1:x2等于2:1
D. 加速、减速中的加速度大小之比a1:a2等于1:2
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【题目】如图所示,一个100匝的矩形线圈abcd放置在磁感应强度为B的有界匀强磁场中,磁场只分布在bc的左侧,线圈以bc为轴旋转,转动的角速度为,图中ad边正垂直于纸面向外转动,电路中接入一个启辉电压为50V的氖泡,已知角速度,线圈的两条边,,磁感应强度,则下列说法正确的是
A. 该线圈产生交流电的有效值为50V
B. 该线圈产生交流电的有效值为
C. 1s内氖泡闪光的时间为
D. 1s内氖泡闪光100次
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【题目】如图1所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示,则
A. 两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B. 曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3
C. 曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D. 曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
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【题目】在做“研究匀变速直线运动”的实验中:
(1)实验室提供了以下器材:电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线和开关、低压交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是________。
(2)如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.23cm。
下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度(小数点后保留三位数字)。
位置 | B | C | D | E | F |
速度(m·s-1) | 0.737 | 0.801 | 0.992 |
(3)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。
(4)根据你画出的小车的速度—时间的关系图线计算出的小车的加速度a=________m/s2。
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【题目】一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中,设磁场方向向里为磁感应强度B的正方向,线圈中的箭头所指方向为电流I的正方向.线圈及线圈中感应电流I随时间变化的图线如图所示,则磁感应强度B随时间变化的图线可能是图中的:
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【题目】如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带电的粒子(不计重力)从P点沿x轴正方向以初速度V0射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,最后从Q点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从P点以相同的初速度V0射入,恰从圆形区域的边界M点射出。已知OM与x轴正向的夹角为θ=60°,求粒子比荷。
(3)若仅撤去磁场,带电粒子仍从P点沿x轴正向射入,要使粒子从圆形区域的边界N点(N点与M点关于x轴对称)射出,求粒子运动初速度的大小变为多大?
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【题目】某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知,小车在桌面上是_________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为_______m/s,加速度大小为_______m/s2。(结果均保留2位有效数字)
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