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【题目】如图所示,面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,通过滑环向理想变压器供电,灯泡L1L2L3均正常发光。已知L1L2L3的额定功率均为P,额定电流均为I,线框及导线电阻不计,则(

A. 理想变压器原副线圈的匝数比为12

B. 图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零

C. 若灯L1烧断,灯泡L3将变暗

D. 线框转动的角速度为

【答案】C

【解析】

A.灯泡L1L2L3均正常发光,则原线圈电流强度I1=I,副线圈电流强度I2=2I,所以,故A错误;
B.图示位置时,线框切割速度最大,故穿过线框的磁通量变化率最大,故B错误;

C.开始时若设每盏灯的额定电压为U,则变压器初级电压为2U,线圈输入电压为3U;若L1灯烧断,设L3的电压变为U1,则变压器输入电压为3U-U1,次级电压变为,次级电流为:,则初级电流为,则L3两端电压为,解得U1=0.6U,则灯泡L3两端电压减小,亮度变暗,故C正确;

D.线框的输出功率为3P,电流为I,则线框产生的感应电动势为,根据Em=NBSω,联立解得:,故D错误。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。

(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图1和图2所示,则长度为L=______cm,直径为d=______mm

(2)按图3连接电路后,实验操作如下:

①将滑动变阻器R1的滑动触头置于______端(填。),将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0

②将电阻箱R2的阻值调至最______(填),S2拨向接点2,保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为128Ω

③由此可知,圆柱体电阻R=______Ω,进而可计算出该圆柱体的电阻率的表达式为______(用题目中的字母表示相关物理量)。

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【题目】如图所示为一种质谱仪的工作原理图,圆心角为90°的扇形区域OPQ中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,所有带电粒子经加速电压U加速后从小孔C射出,由磁场边界OPN点垂直OP进入磁场区域,然后均从边界OQ射出,ON=l,不计粒子重力。

(1)若由静止开始加速的某种粒子X从边界OQ射出时速度方向与OQ垂直,其轨迹如图中实线所示,求该粒子的比荷

(2)若由静止开始加速的另一种粒子Y,其比荷是X粒子比荷的,求该粒子在磁场区域中运动的时间t

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【题目】如图所示,水平传送带与固定斜面平滑连接,质量为m1kg的小物体放在斜面上,斜面与水平方向的夹角为θ37°,若小物体受到一大小为F20N的沿斜面向上的拉力作用,可以使小物体从斜面底端A由静止向上加速滑动。当小物体到达斜面顶端B时,撤去拉力F且水平传送带立即从静止开始以加速度a01m/s2沿逆时针方向做匀加速运动,当小物体的速度减为零时刚好滑到水平传送带的右端C处。小物体与斜面及水平传送带间的动摩擦因数均为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力AB间距离L5m,导槽D可使小物体速度转为水平且无能量损失,g10m/s2。已知sin37°0.6cos37°0.8,求:

(1)小物体运动到B点的速度

(2)小物体从A点运动到C点的时间

(3)小物体从B点运动到C点的过程中,小物体与传送带间由于摩擦而产生的热量Q

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【题目】如图甲所示,正方形导线圈abcd放在与线圈平面垂直的磁场中,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.已知线圈共100匝,边长为10 cm,总电阻为0.1 Ω.下列说法正确的是

A.t=1 s时,导线圈产生的感应电动势为0.1V

B.02 s内,通过导线横截面的电荷量2C

C.23 s内,导线圈有收缩的趋势

D.23 s内,导线圈中产生的焦耳热为40J

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【题目】如图所示是一种测量电容器电容的实验电路图,实验是通过对高阻值电阻放电的方法,测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q,从而求出待测电容器的电容C.某同学在一次实验时的情况如下:

A.按如图甲所示的电路图接好电路;

B.接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数是,电压表的示数

C.断开开关S,同时开始计时,每隔5s测读一次电流的值,将测得数据填入表格,并标s示在图乙的坐标纸上(时间t为横坐标,电流i为纵坐标),如图乙中小黑点所示。

(1)在图乙中画出i-t图线___

(2)图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是______

(3)该电容器电容为______F(结果保留两位有效数字);

(4)若某同学实验时把电压表接在E、D两端,则电容的测量值比它的真实值______ (选填”、“或相等)。

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【题目】图为研究电磁感应现象的实验装置。

1)将图中所缺的导线补接完整。

2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能现的情况有:(选填左偏右偏不偏

①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将______

②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针______

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【题目】如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R的定值电阻,两导轨在同一平面内。质量为m0.1kg,长为L0.1m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r,整个装置处于垂直于导轨面的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示,(g10m/s2)。求:

1)导轨平面与水平面间夹角θ

2)磁场的磁感应强度B

3)若靠近电阻处到底端距离为20mab棒在下滑至底端前速度已达10m/s,求ab棒下滑的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热。

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【题目】如图甲为研究转动动能与角速度关系的实验装置示意图,现有的器材为:固定在竖直平面内的转盘(转轴水平)、带铁夹的铁架台、电磁打点计时器(接交流电的频率为50 Hz)、纸带、重锤、游标卡尺、天平.回答下列问题

(1)如图乙所示,用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径d________ cm;

(2)将悬挂铁锤的纸带穿过打点计时器后,绕在转盘边缘上,纸带一端固定在转盘上,使得转盘与纸带不打滑,设纸带厚度不计,接通电源,释放重锤,打点计时器打出的纸带如图丙所示,OABC各点为连续打出的点迹,则由图丙中数据可得,打下点迹D时,圆盘转动的角速度为ωD____________ rad/s(保留三位有效数字);

(3)下表为各点对应的转动动能Ek和角速度ω值,请你猜想转动动能Ek和角速度ω满足的关系式为Ek____________(须填写定量表达式).

计数点

A

B

C

E

转动动能Ek(J)

0.001 0

0.003 9

0.008 9

0.024

角速度ω(rad/s)

4.0

7.9

11.9

19.7

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