分析 (1)原线圈的输入电压的瞬时值的表达式可由图知道输入电压的圆频率和电压的最大值即可;
(2)根据$P=\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$求出cd间电压的有效值,根据原副线圈的电压与匝数成正比即可求出ab和cd间线圈的匝数比$\frac{{n}_{ab}}{{n}_{cd}}$.
(3)在cd间接入电动机根据能量守恒输入给电动机的功率等于电动机消耗的热功率和电动机输出功率之和,结合数学知识求解;
解答 解:(1)由图象可知:电压的最大值${U}_{m}^{\;}=200V$,周期T=0.01s
电压的瞬时值表达式${u}_{ab}^{\;}=200sin\frac{2π}{0.01}tV$
解得:${u}_{ab}^{\;}=200sin200πtV$
(2)设cd间电压的有效值为${U}_{cd}^{\;}$,电阻R的功率$P=\frac{{U}_{cd}^{2}}{R}$
解得:${U}_{cd}^{\;}=\sqrt{PR}=\sqrt{20×40}=20\sqrt{2}V$
ab间电压的有效值${U}_{ab}^{\;}=\frac{200}{\sqrt{2}}=100\sqrt{2}V$
ab和cd间线圈的匝数比$\frac{{n}_{ab}^{\;}}{{n}_{cd}^{\;}}=\frac{{U}_{ab}^{\;}}{{U}_{cd}^{\;}}=\frac{100\sqrt{2}}{20\sqrt{2}}=\frac{5}{1}$
(3)在cd间接入电动机工作时,设副线圈的电流为I,电动机的输出功率为P
${U}_{cd}^{\;}I={I}_{\;}^{2}r+P$
即$20\sqrt{2}I=10\sqrt{2}{I}_{\;}^{2}+P$
$P=20\sqrt{2}I-10\sqrt{2}{I}_{\;}^{2}$
解得I=1A时,输出功率最大,${P}_{m}^{\;}=10\sqrt{2}W$
答:(1)在原线圈两端输入的交流电压的瞬时值uab的表达式${u}_{ab}^{\;}=200sin200πt$(V);
(2)ab和cd间线圈的匝数比$\frac{{n}_{ab}}{{n}_{cd}}$=$\frac{5}{1}$;
(3)将cd间电阻R拆去,改接上一只内阻r=10$\sqrt{2}$Ω的电动机,若除电动机的内阻外,不考虑其他因素带来的能量损失,则该电动机的最大输出功率为$10\sqrt{2}W$
点评 掌握原副线圈的电压之比等于匝数比,知道电动机是非纯电阻元件,根据能量守恒输出功率等于总功率与热功率之差,应用电功率公式即可正确解题.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 若两物块仍静止,则甲、乙两图中的f大小可能相等 | |
B. | 若地面光滑,则甲、乙两图中的大小f可能相等 | |
C. | 若两物块做匀速运动,则甲、乙两图中的f大小可能相等 | |
D. | 两物块做加速运动,则甲、乙两图中的f大小可能相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 在t1时刻之前该物体做匀加速直线运动 | |
B. | 在t2时刻该物体速度与加速度均为零 | |
C. | 在t3时刻物体的速度方向发生改变 | |
D. | 在t4时刻物体回到了出发点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电压表V2示数为31V | |
B. | 滑片向上滑动过程中,电压表V2示数不变,A1示数变大 | |
C. | 滑片P向下滑动过程中,V2示数变小、A1示数变大 | |
D. | 滑片P向下滑动过程中,V2示数不变、A1示数变大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小球刚接触弹簧时速度最大 | |
B. | 当△x=0.3m时,小球处于超重状态 | |
C. | 该弹簧的劲度系数为20.0N/m | |
D. | 从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | a1=g a2=g | B. | a1=2g a2=0 | C. | a1=-2g a2=0 | D. | a1=0 a2=g |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 线圈中电流的瞬时表达式i=$\frac{NBSω}{Rcosωt}$ | |
B. | 线圈转过90°的过程中,通过电阻的电量为$\frac{NBS}{R+r}$ | |
C. | 线圈转过90°的过程中,外力所做的功为$\frac{π{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}ω}{4(R+r)}$ | |
D. | R两端电压的有效值为$\frac{\sqrt{2}NBSωR}{2(R+r)}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | OA绳拉力减小,OB绳拉力增大 | |
B. | OA绳拉力增大,OB绳拉力减小 | |
C. | OA绳拉力先减小后增大,OB绳拉力减小 | |
D. | OA绳拉力先增大后减小,OB绳拉力增大 |
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