【题目】在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是
A. 在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
C. Rt处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表V1、V2的比值不变
D. Rt处温度升高时,电流表的示数变小,变压器输入功率变大
【答案】A
【解析】
由图可知交流电压最大值,周期,可由周期求出角速度的值,则可得交流电压u的表达式 u=Umsinωt(V),由图可知交流电压有效值,根据电压与匝数成正比知副线圈电压,原、副线圈的交流电的功率相等,Rt处温度升高时,阻值减小,根据负载电阻的变化,可知电流、电压变化.
AB.原线圈接的图甲所示的正弦交流电,由图知,最大电压:,周期0.02s,角速度是,则电压顺时值表达式为:,当t=0.01s时,u=0,此时穿过该线圈的磁通量最大,穿过线圈的磁通量的变化率为零,故A正确,B错误;
C.Rt处温度升高时,原副线圈电压比不变,但是V2不是测量副线圈电压,R1温度升高时,阻值减小,电流增大,则R2电压增大,所以V2示数减小,则电压表V1、V2示数的比值增大,故C错误;
D.Rt温度升高时,Rt的阻值减小,副线圈电流增大,电流表示数增大,变压器副线圈电压不变,变压器输出功率增大,理想变压器的输入功率等于输出功率,所以变压器的输入功率增大,故D错误;
故选A.
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【题目】某同学通过实验制作一简易温控开关,实验原理图如图所示,当继电器电流超过10 mA时,衔铁吸合,加热器停止加热,实现温控。继电器的电阻约为20 Ω,热敏电阻与温度t的关系如下表所示。
t/℃ | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 | 80.0 |
R/Ω | 199.5 | 145.4 | 108.1 | 81.8 | 62.9 | 49.7 |
(1)提供的实验器材有:
电源E1(3 V,内阻不计)
电源E2(6 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(0~20 Ω,内阻不计)
滑动变阻器R2(0~200 Ω,内阻不计)
热敏电阻Rt
电阻箱(0~999.9 Ω)
开关S,导线若干
为使该装置实验对30~80℃之间任意温度的控制,电源应选______(选填“E1”或“E2”);滑动变阻器选_______(选填“R1”或“R2”)。
(2)欲使热敏电阻为40℃时衔铁吸合,下列操作步骤正确的顺序是______。
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除
④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用变阻箱替换热敏电阻,将变阻箱电阻调至145.4 Ω
A.⑤④②③① B.③⑤④②① C.①④⑤②③ D.④⑤②③①
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【题目】北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统,它由空间段、地面段和用户段三部分组成。第三代北斗导航卫星计划由35颗卫星组成,如图所示。其中有5颗地球静止轨道卫星(运行在地球同步轨道,离地高度约3.6×104km)、27颗中地球轨道卫星(运行在3个互成120°的轨道面上,离地高度约2.15×104km)、3颗倾斜同步轨道卫星(其轨道平面与赤道平面有一定的夹角,周期与地球自转周期相同)。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A. 中地球轨道卫星的线速度最小
B. 倾斜同步轨道卫星能定点在北京上空
C. 中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期
D. 倾斜同步轨道卫星的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子核内有中子存在
B. 核泄漏事故污染物137CS能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程式为,可以判断x为电子
C. 若氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
D. 质子、中子、粒子的质量分别是、、,质子和中子结合成一个粒子,释放的能量是
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【题目】静电喷漆技术具有效率高,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点,其装置如图所示.A、B为两块平行金属板,间距d=0.4 m,两板间有方向由B指向A,大小为E=1×103 N/C的匀强电场.在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均为v0=2 m/s,质量m=5×10-15 kg、带电量为q=-2×10-16C.微粒的重力和所受空气阻力均不计,油漆微粒最后都落在金属板B上.试求:
(1)微粒打在B板上的动能;
(2)微粒到达B板所需的最短时间;
(3)微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小.
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【题目】如图所示,两根相距为的光滑金属导轨固定在水平面内,并处在方向竖直向下的匀强磁场中,导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入一阻值为的定值电阻,将质量为、电阻可忽略不计的金属棒垂直放置在导轨上。时刻,棒与的距离为,棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,不计空气阻力。
(1)金属棒以恒定速度向左运动过程中,若从时刻起,所加的匀强磁场的磁感应强度从开始逐渐增大时,恰好使回路中不产生感应电流,试从磁通量的角度分析磁感应强度的大小随时间的变化规律;
(2)若所加匀强磁场的磁感应强度为且保持不变,金属棒以恒定速度向左运动,试证明拉力做功的功率与电路的总电功率相等。
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【题目】如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队攻打城池的装置,其实质就是一种大型抛石机,图乙是其工作原理的简化图。将质量m = 10kg的石块,装在与转轴O相距L=5m的长臂末 端口袋中,最初静止时长臂与水平面的夹角,发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动,石块靠惯性被水平抛出,落在水平地面上。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=20 m,不计空气阻力,取g=l0 m/s2。以下判断正确的是
A. 石块抛出后运动时间为
B. 石块被抛出瞬间的速度大小
C. 石块即将落地时重力的瞬时功率为
D. 石块落地的瞬时速度大小为15m/s
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【题目】某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材:
A.待测干电池
B.电流表,内电阻
C.电流表,内电阻
D.滑动变阻器甲最大阻值
E.滑动变阻器乙最大阻值
F.定值电阻
G.定值电阻
H.定值电阻
以及导线和开关.
由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成了实验要求的测量.
(1)为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选______,定值电阻应选用______填写各器材前的序号
(2)若某次测量中电流表G的示数为,电流表A的示数为;改变滑动变阻器的位置后,电流表G的示数为,电流表A的示数为则可知此电源的内电阻______,电动势______用给出和测得的物理量表示
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【题目】在物理课外活动中余干中学刘雨桐同学制作了一个欧姆表,图甲为欧姆表的电路图。已知电流表满偏电流Ig=10mA电池电动势为E电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图乙所示
(1)为了测该图乙电阻R1大小和表内电源的电动势,刘雨桐同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
①将红、黑表笔短接,调节R0的阻值使电表指针满偏.
②将电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻使电表指针指满刻度的处,此时电阻箱的示数如图丙所示,则R1应为_______Ω。
③计算得到欧姆表内电池的电动势为_______V.(保留两位有效数字)
则图乙中函数图像关系式为____________________.
(2)刘雨桐同学想用欧姆表直接去测量某电压表(量程10V)的内阻(大约为几十千欧),欧姆档的选择开关拨至倍率×1k挡。先将红、黑表笔短接调零后,应选用图丁中________(填“A”或“B”)方式连接。
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