(9分)圖甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)。由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO'轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接,金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸,這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路. 圖乙是線圈的主視圖,導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來(lái)表示。已知ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(只考慮單匝線圈)
(1)線圈平面處于中性面位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1的表達(dá)式;
(2)線圈平面處于與中性面成夾角位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),如圖丙所示,試寫(xiě)出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式;
(3)若線圈電阻為r,求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。(其他電阻均不計(jì))
(1)e1=2E1=BL1L2sint;(2)e2=BL1L2sin(t+0);(3)。
解析試題分析:(1)矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,只有ab和cd切割磁感線,
設(shè)ab和cd的轉(zhuǎn)動(dòng)速率為v,則 ①
在t時(shí)刻,導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為E1=BL1vy ②
由圖可知vy=vsint ③
則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e1=2E1=BL1L2sint。 ④
(2)當(dāng)線圈由圖丙位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),在t時(shí)刻整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e2=BL1L2sin(t+0)。 ⑤
(3)由閉合電路歐姆定律可知 ⑥ ⑦
則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為QR=I2RT ⑧ 其中 ⑨
于是。 ⑩
考點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律,焦耳定律。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖甲所示,理想變壓器原線圈有100匝,其兩端接圖乙正弦式電壓,副線圈有20匝,其兩端接有三盞相同的燈泡L1、L2和L3,電阻均為2Ω,電鍵S閉合,交流電流表視為理想電表,導(dǎo)線電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是
A.副線圈的交變電流頻率為0.05 Hz |
B.燈泡L2的電功率為0.25 W |
C.若將電鍵S斷開(kāi),電流表的示數(shù)增大 |
D.若將電鍵S斷開(kāi),燈泡L1的電功率增大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
某交流電壓如圖所示,則此電壓的有效值為 V;如將輝光電壓(超過(guò)此電壓氖管就發(fā)光,低于此電壓氖管熄滅)為50V的氖管接到此電壓上去。那么,1s內(nèi)氖管發(fā)光 次,1次閃光的時(shí)間是 s。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
如圖是街頭變壓器通過(guò)降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓,負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)。輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶,兩條輸電線的總電阻用表示,變阻器R代表用戶用電器的總電阻,當(dāng)用電器增加時(shí),相當(dāng)于R的值減小。如果變壓器上的能量損失可以忽略,那么當(dāng)用戶的用電器增加時(shí),圖中的電壓表讀數(shù)__________(選填“增大”、“減小”或“不變”),電流表讀數(shù)__________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(本題8分)某火力發(fā)電站通過(guò)燃燒煤來(lái)發(fā)電。每秒燒煤800kg,已知每完全燃燒1 kg煤放熱500 J,熱能發(fā)電效率為0.6 。電站通過(guò)升壓器、輸電線和降壓器把電能輸送給生產(chǎn)和照明組成的用戶,若發(fā)電機(jī)輸出電壓是240 V,升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為1:50,輸電線的總電阻為5Ω,用戶需要電壓為220 V。求:
(1) 輸電線上損失的電功率為多少?
(2) 降壓變壓器的匝數(shù)比為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(10分)一居民小區(qū)有440戶,以前每戶平均消耗電功率為100W,使用的區(qū)間變壓器匝數(shù)比為165:6,恰好能使額定電壓為220V的用電器正常工作,現(xiàn)在因家用電器增加,每戶平均消耗的電功率為250W,若變壓器輸入電壓仍為6600V,區(qū)間輸電線線路不變,為了使家用電器正常工作,需換用區(qū)間變壓器,則此變壓器的匝數(shù)比為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一矩形線框,線框的匝數(shù)為N,電阻為R,,。線框繞垂直于磁感線的軸OO′以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求:
(1)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;
(2)線框中感應(yīng)電流的有效值。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題
傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù),在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用,傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(通常是電學(xué)量)。熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線如圖甲,由熱敏電阻Rt作為傳感器制作的自動(dòng)報(bào)警器電路圖如圖乙。
(1)為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器鈴響,c應(yīng)按在 (填“a”或“b”);
⑵若使報(bào)警的最低溫度提高些,應(yīng)將P點(diǎn)向 移動(dòng)(填“左”或“右”);
⑶如果在最低報(bào)警溫度下無(wú)論如何調(diào)節(jié)P都不能使完好的報(bào)警器正常工作,且電路無(wú)故障,造成工作電路不正常工作的原因可能是 。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上,可以測(cè)量快速變化的力。用這種方法測(cè)得的某單擺擺動(dòng)過(guò)程中懸線上拉力大小隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。由此圖線提供的信息做出下列判斷,其中正確的是( )
A.t=0.2s時(shí)刻擺球正經(jīng)過(guò)最低點(diǎn) |
B.t=1.1s時(shí)擺球正處于最高點(diǎn) |
C.?dāng)[球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能時(shí)而增大時(shí)而減小 |
D.?dāng)[球擺動(dòng)的周期約是T=0.6s |
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