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12.如图甲所示,两根间距L=0.4m的平行金属导轨水平放置,导轨的电阻忽略不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=$\sqrt{2}$T,导轨右端接有一理想变压器,变压器的原、副线圈匝数比为2:1,电表均为理想电表,一根导体棒ab置于导轨上,导体棒电阻不计且始终与导轨良好接触,若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动,其速度图象如图乙的正弦曲线所示,电阻R=10Ω,则下列判断正确的有(  )
A.导体棒产生的感应电动势最大值4$\sqrt{2}$V
B.交流电压表读数为2V,交流电流表示数为0.2A
C.电阻R在1分钟内产生的热量为96J
D.增大导体棒运动的频率,其他条件不变,电压表示数将变大

分析 导体棒的速度作正弦规律变化,产生正弦式交变电流,由E=BLv得到感应电动势瞬时表达式,求出感应电动势最大值,从而得出有效值的大小.由欧姆定律求解电流的有效值,即可得到两个电表的读数,并分析电表读数与频率的关系.根据焦耳定律求解电阻R上产生的热量.

解答 解:AB、由乙图得:v=10sin$\frac{2π}{T}$t=10sin$\frac{2π}{0.2}$t=10sin10πt m/s
导体棒产生的感应电动势瞬时表达式:e=BLv=$\sqrt{2}$×0.4×10sin10πt V=4$\sqrt{2}$sin10πt V
感应电动势最大值为 Em=4$\sqrt{2}$V,有效值为E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}$=4V,由于导体棒电阻不计,则原线圈两端的电压为:U1=E=4V,根据$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$=$\frac{2}{1}$,U2=2V,即交流电压表读数为2V,交流电流表示数为:I2=$\frac{{U}_{2}}{R}$=$\frac{2}{10}$A=0.2A,故A、B正确.
C、电阻R在1分钟内产生的热量为:Q=${I}_{2}^{2}$Rt=0.22×10×60J=24J,故C错误.
D、增大导体棒运动的频率,导体棒产生的感应电动势最大值不变,有效值不变,则电压表示数不变,故D错误.
故选:AB.

点评 本题是电磁感应与变压器规律的综合,关键要掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律和变压器的规律,知道交流电表测量有效值,求热量应用有效值.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后作平抛运动,恰能无碰撞地由A点进入竖直圆弧轨道(提示:即小孩在A处速度方向恰好沿圆弧轨道切线),并沿轨道下滑,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知AO部分圆弧光滑,OB部分粗糙,且圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m.(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)小孩作平抛运动的初速度;
(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力;
(3)若小孩运动到圆弧轨道B点时,速度恰好为零,求小孩由O点运动到B点过程中克服摩擦力所做的功Wf

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3.如图所示在加速电场正极板附近,一质量为m、带电量为+q的粒子静止释放,加速后沿中轴线射入间距为d,长为L的平行带电金属板A和B.UAB=+U0;测得粒子在AB板间运动时间为t,最后打在靶MN上,不计重力影响,试求:
(1)加速电压U的大小;
(2)粒子打在靶MN上的位置到O′点的距离.

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20.我国游泳选手罗雪娟在2004年雅典奥运会100米蛙泳的比赛中,击败了澳大利亚和美国的选手获得金牌.比赛是在奥林匹克水上中心举行的.奥林匹克水上中心拥有长50米、宽25米、水深3米,水温保持25-270C,共有8条涌道的国际标准比赛用游泳池.设水分子的摩尔质量为M=1.8×10-2kg/mol,当游泳池注满水时,试估算游泳池中的水分子数大约为(  )
A.4.1×1028B.1.3×1032C.2.9×1021D.1.3×1030

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7.以下列说法中正确的是(  )
A.高速运动的物体不容易停下来,所以物体运动速度越大,惯性越大
B.物体只有运动时才体现出惯性
C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故
D.物体的惯性与物体的运动状态无关

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17.某滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AD均可看作斜面),甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相 同的滑沙橇从A点由静止开始分别沿AB和AD滑下,最后都停在水平沙面BC上,如图所示.设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的,滑沙者保持一定 姿势坐在滑沙撬上不动.则下列说法中正确的是(  )
A.甲滑行的总路程一定等于乙滑行的总路程
B.甲在B点的动能一定等于乙在D点的动能
C.甲在B点的速率一定人于乙在D点的速率
D.甲全部滑行的水平位移一定与乙全部滑行的水平位移不相等

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4.如图,一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光,则这三种单色光中(  )
A.光子的能量Ea>Eb>Ec
B.在真空中传播的速度的关系是va<vb<vc
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D.在真空中传播时的波长关系是λa<λb<λc

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1.如图所示,在光滑水平面放置A、B两物体,其中B物体上固定着一个质量不计的弹簧,并静止在水平面上,A物体以速度v0向B运动,并压缩弹簧,以下说法正确的是(  )
A.任意时刻,A、B受到的弹簧作用力总是大小相等,方向相同
B.当A、B两物体距离最近时,B物体的速度增到最大
C.由A、B和弹簧组成的系统机械能守恒
D.当弹簧再次恢复原长时,B物体的速度达到最大值

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