题目列表(包括答案和解析)
2、一个电热器接在10伏的直流电源上,产生一定大小的热功率。把它改接在交流电源上,要使产生的热功率是原来的一半,则交流电源电压的最大值是多少?
解:设电热器接在10V直流电源上,产生的热功率为
依题意及有效值的概念,则有
∴
根据有效值与最大值关系,得交流电源电压最大值。
1、某矩形线圈,切割磁力线的边长40厘米,宽20厘米,共50匝,在磁感应强度为0.6特斯拉的匀强磁场中以300转/分,绕中心轴OO¢匀速转动,如图5-7所示,问
(1)线圈角频率多大?周期,频率各多少?长边切割磁力线的线速度多大?
(2)若时线圈恰在中性面位置,写出感应电动势瞬时值的表达式。并求出当秒和秒时感应电动势的瞬时值。
(3)感应电动势的有效值是多少?从图示位置转动90°过程中的平均感应电动势值又是多少?
(4)若线圈的电阻为10欧姆,为了使线圈匀速转动,每秒要提供的机械能是多少?
解:(1)线圈的角频率
∵∴
周期
频率
线速度
(2)先求出感应电动势的最大值
表达式
=。
当
当
(3)有效值
线圈转过90°的过程中磁通量的变化为:
转过90°所用时间为四分之一周期
即
所以转过90°过程中感应电动势平均值为
(4)求能应该用有效值。
∵
∴
每秒提供能量为
12.如图24所示,导线圈A水平放置,条形磁铁在其正上方,N极向下且向下移近导线圈的过程中,导线圈A中的感应电流方向是____,导线圈A所受磁场力的方向是____。若将条形磁铁S极向下,且向上远离导线框移动时,导线框内感应电流方向是____,导线框所受磁场力的方向是____。 13.如图27,当把滑动变阻器的滑片P从右向左滑动时,在线圈A中感应电流的方向是从____端流进电流表,从____端流出;在线圈B中感应电流的方向是从____端流进电流表,从____端流出。
三、计算题 14.如图29所示,金属框架与水平面成30°角,匀强磁场的磁感强度B=0.4T,方向垂直框架平面向上,金属棒长l=0.5m,重量为0.1N,可以在框架上无摩擦地滑动,棒与框架的总电阻为2Ω,运动时可认为不变,问: (1)要棒以2m/s的速度沿斜面向上滑行,应在棒上加多 大沿框架平面方向的外力? (2)当棒运动到某位置时,外力突然消失,棒将如何运动? (3)棒匀速运动时的速度多大? (4)达最大速度时,电路的电功率多大?重力的功率多大?
15.如图所示,导轨是水平的,其间距l1=0.5m,ab杆与导轨左端的距离l2=0.8m,由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T,滑轮下挂一重物质量0.04kg,ah杆与导轨间的摩擦不计,现使磁场以 =0.2T/s的变化率均匀地增大,问:当t为多少时,M刚离开地面?
16.电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=l,ad=h,质量为m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h,如图所示,若线框恰好以恒定速度通过磁场,线框内产生的焦耳热是多少?
3.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图4所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是 [ ] A.匀速向右运动 B.加速向右运动 C.匀速向左运动 D.加速向左运动 4.如图6所示,光滑导轨MN水平放置,两根导体棒平行 放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从上方下落 (未达导轨平面)的过程中,导体P、Q的运动情况是: [ ] A.P、Q互相靠扰 B.P、Q互相远离 C.P、Q均静止 D.因磁铁下落的极性未知,无法判断 5.如图7所示,一个水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁铁的S极附近竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为 [ ] A.abcda B.adcba C.从abcda到adcba D.从adcba到abcda 6.如图9所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动,则 [ ] A.当P向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势 B.当P向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势 C.当P向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势 D.当P向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势
7.图13中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面,速度v在纸面内关于感应电流有无及方向的判断正确的是 [ ] A.甲图中有感应电流,方向向里 B.乙图中有感应电流,方向向外 C.丙图中无感应电流 D.丁图中a、b、c、d四位置上均无感应电流
8.甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内,甲环中通以顺时针方向电流I,如图15所示,当甲环中电流逐渐增大时,乙环中每段导线所受磁场力的方向是 [ ] A.指向圆心 B.背离圆心 C.垂直纸面向内 D.垂直纸面向外 9.如图16所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则流过表 的感应电流方向是 [ ] A.始终由a流向b B.始终由b流向a C.先由a流向b,再由b流向a D.先由b流向a,再由a流向b 10.如图19所示,两个闭合铝环A、B与一个螺线管套在同一铁芯上,A、B可以左右摆动,则 [ ] A.在S闭合的瞬间,A、B必相吸 B.在S闭合的瞬间,A、B必相斥 C.在S断开的瞬间,A、B必相吸 D.在S断开的瞬间,A、B必相斥
二、填空题 11.将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中,如图21所示。将线圈在磁场中上下平移时,其感应电流为____;将线圈前后平移时,其感应电流为____;以AF为轴转动时,其感应电流方向为____;以AC为轴转动时,其感应电流方向为____;沿任意方向移出磁场时,其感应电流方向为____。
《会考导引》P438-18、P456-7、10-12
6、如图所示,重力等于G的球放在倾角为α的固定斜面上,用竖直的挡板挡住。在挡板从竖直位置绕轴O缓慢地转到水平位置的过程中,关于球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2大小变化情况,以下判断正确的是: A F1增大,F2减小 B F1减小,F2增大
C F1先减后增大,F2减小 D F1先增大后减小,F2先减小后增大
5、如图所示,a、b、c三根绳子完全相同,其中b绳水平,c绳下挂一个物体。若使物体加重,则这三根绳中最先断的是: A a绳 B b绳 C c绳 D 无法确定
4、物体放在光滑的水平面上,在大小为60N的水平力Q的作用下由西向东运动。现要用F1、F2两个水平共点力代替Q的作用,已知F1的方向东偏北370,此时,F2的大小至少是 A 30N B 36N C 45N D 48N
3、把一个12N的力分解成两个分力,其中一个分力的大小为9N,则另一个分力的最大值是________N,最小值是________N。
2、有四个共点力,其合理为零。若令其中的一个力F4的方向沿逆时针方向转过900角,大小保持不变,其余三个力的大小与方向均保持不变,此时这四个力的合力大小为: A 0 B F4 C F4 D 2F4
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