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4.如图甲所示,电阻不计的N匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为0.1T的水平匀强磁场中,导线框面积为0.5m2.导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,原副线圈的匝数比为10:1,副线圈接有一滑动变阻器R,副线圈两端的电压随时间的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是(  )
A.闭合导线框中产生的交变电压的表达式为u=100$\sqrt{2}$sin100t
B.闭合导线框的匝数N=10
C.若滑动变阻器的滑片P向上移动,电流表的示数将减小
D.若导线框的转速加倍,变压器的输出功率将加倍

分析 由乙图明确输出端的最大值和周期,则根据变压器的规律可明确输入端的电压最大值,可得出对应的表达式;由最大值表达式可求得线圈匝数;根据电路的动态分析可知电流的变化;由功率公式明确功率的变化.

解答 解:A、由乙图可知,输出电压的最大值Um2=100V,周期为2π×10-2s,
角速度ω=$\frac{2π}{T}$=$\frac{2π}{2π×1{0}^{-2}}$=100rad/s;则输入端的最大值Um2=100×10=1000V;
故表达式应为:u=100sin100t;故A错误;
B、发电机输出的最大电压值Um1=NBSω=1000V;解得N=$\frac{1000}{0.1×0.5×100π}$=64匝;故B错误;
C、将导线框的滑片P向上移动时,滑动变阻器接入电阻增大,输出电流减小,由电流之比等于匝数的反比可知,电流表的示数减减小;故C正确;
D、若转速度加倍,则最大值加倍,有效值加倍;输出端的有效值也会加倍,则由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,输出功率将变成原来的4倍;故D错误;
故选:C.

点评 本题考查变压器及交流电的性质,要注意正确掌握变压器电流、电压之比与匝数之比之间的关系;同时掌握交流电的产生规律.

练习册系列答案
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A.第40s时,两物体a,b相遇
B.第60s时,两物体a,b相遇
C.第20s和第60s时,两物体a,b的间距相等
D.a,b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度

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A.金属球上的感应电荷电量q′=-$\frac{R}{d}$q
B.金属球上的感应电荷电量q′=-$\frac{R}{d-R}$q
C.绝缘丝线中对小球的拉力大小为mg+$\frac{kqq'}{d^2}$
D.绝缘丝线中对小球的拉力大小mg-$\frac{kqq'}{d^2}$

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19.火星探测已成为世界各国航天领域的研究热点.现有人想设计发射一颗火星的同步卫星.若已知火星的质量M,半径R0,火星表面的重力加速度g0自转的角速度ω0,引力常量G,则同步卫星离火星表面的高度为(  )
A.$\root{3}{{\frac{{{g_0}R_0^2}}{ω_0^2}}}-{R_0}$B.$\root{3}{{\frac{{{g_0}R_0^2}}{ω_0^2}}}$
C.$\root{3}{{\frac{GM}{ω_0^2}}}-{R_0}$D.$\root{3}{{\frac{GM}{ω_0^2}}}$

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9.如图所示,一束单色光射入一半径为0.2m玻璃球体,入射角为60°,已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行.求:
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16.如图所示,一带电粒子在匀强电场中从A点抛出,运动到B点时速度方向竖直向下,且在B点的速度为粒子在电场中运动的最小速度,已知电场方向和粒子运动轨迹在同一竖直平面内,粒子的重力和空气阻力与电场力相比可忽略不计,则(  )
A.电场方向一定水平向右
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A.从D到C,弹丸的动能一直在增大
B.从D到C,弹丸的机械能增加
C.从D到C,弹丸的机械能先增大后减小
D.从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能

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