5.1.3.交流电的旋转矢量表示法 交流电的电流或电压是正弦规律变化的.这一变化规律除了可以用公式和图像来表示外.还可以用一个旋转矢量来表示. 图5-1-4是正弦交流电的旋转矢量表示法与图像表示法的对照图.左边是旋转矢量法.右边是图像法. 在交流电的旋转矢量表示法中.OA为一旋转矢量.旋转矢量OA的大小表示交流电的最大值.旋转矢量OA旋转的角速度是交流电的角频率.旋转矢量OA与横轴的夹角为交流电的相位.旋转矢量OA在纵轴上的投影为交流电的瞬时值. 交流电的旋转矢量表示法使交流电的表达更加直观简捷.并且也为交流电的运算带来极大的方便. §5.2 交流电路 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)用多用电表测量阻值约十几千欧的电阻Rx.S为电表的选择开关,P为欧姆挡调零旋钮.
①从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序:
 

(填步骤前的字母)
A.旋转s至欧姆挡“×lk”
B.旋转s至欧姆挡“×100”
C.旋转S至“OFF”,并拔出两表笔
D.将两表笔分别连接到Rx,的两端,
读出阻值后,断开两表笔
E.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
②按正确步骤测量时,指针指在图1示位置,Rx的测量值为
 
 kΩ.精英家教网
(2)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量
M=214.6g,砝码盘质量mo=7.5g,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz.其实验步骤是:
 

A.按图2中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,
使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
次数 1 2 3 4 5
砝码盘中砝码的质量m/g 10 20 30 40 50
砝码盘中砝码的重力G/N 0.10 0.20 0.29 0.39 0.49
小车的加速度a/m?s-2 0.77 1.44 1.84 2.38 2.75
回答以下问题:
①按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?
 
(填“是”或“否”).
②实验中打出的一条纸带如图3所示,由该纸带可求得小车的加速度a=
 
 m/s2
③某同学将有关数据填人他所设计的表格中,并根据表中的数据画出a一F图象(如图4).造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是
 
,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是
 
,其大小是
 

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(2003?北京)图1是一台发电机定子中的磁场分布图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极它们的表面呈半圆柱面形状.M是圆柱形铁芯,它与堵塞的柱面共轴.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感强度B=0.050T.
图2 是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M).矩形线圈abcd可绕过ab、cd边的中点并与图1中的铁芯M共轴的固定转轴OO’旋转,在旋转过程中,线框的ab、cd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中.已知ab边长l1=25.0cm,ad边长l2=10.0cm,线框共有N=8匝导线,旋转的角速度ω=250/s.将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小.直流电的一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的另一输出端Q是它的负极.
图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为x、y.
Ⅰ、现把直流电的正负极与两铜片的引端相连,调节R,使CuSO4溶液中产生I=0.21A的电流.假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的.
(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小.
(2)求可变电阻R与A、B间电阻r之和.
Ⅱ、(1)当以I=0.21A的电流电解60分钟后,测得铜片A的质量增加了0.25g,则图3装置中的x端应与直流电的
极相连,它是电解池的
极.
(2)电解后铜片B的质量
减小
减小
.(答增加、减少或不变)
(3)列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA.(已知电子电量e=1.60×10-19C)

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(一)(6分)用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图一段纸带,测得AB=7.65cm, BC=9.17cm已知交流电频率是50Hz,则打B点时物体的瞬时速度为    m/s。实验测出的重力加速度值为      m/s2

(二)(9分)探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索:(图)先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论。经实验测得的几组ωn如下表所示:

ω/rad·s1

0.5

1

2

3

4

n

5.0

20

80

180

320

Ek/J

 

 

 

 

 

       另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为10/πN。

(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中。

(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为      

(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s,则它转过45圈后的角速度为      rad/s。

 

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(一)(6分)用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图一段纸带,测得AB=7.65cm, BC=9.17cm已知交流电频率是50Hz,则打B点时物体的瞬时速度为    m/s。实验测出的重力加速度值为     m/s2

(二)(9分)探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索:(图)先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论。经实验测得的几组ωn如下表所示:

ω/rad·s1

0.5

1

2

3

4

n

5.0

20

80

180

320

Ek/J

 

 

 

 

 

       另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力为10/πN。

(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中。

(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为      

(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s,则它转过45圈后的角速度为      rad/s。

 

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30.图1是一台发电机定子中的磁场分布图,其中NS是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感应强度B=0.050 T。

图1

图2是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯M)。矩形线框abcd可绕过adcb的中点并与图 1中的铁芯M共轴的固定转轴OO′旋转,在旋转过程中,线框的abcd边始终处在图1所示的缝隙内的磁场中。已知ab边长l1=25.0 cm,ad边长l2=10.0 cm,线框共有N=8匝导线,旋转的角速度ω=250 rad/s。将发电机的输出端接入图中的装置K后,装置K能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小。直流电的一个输出端与一可变电阻R相连,可变电阻的另一端P是直流电的正极,直流电的别一个输出端Q是它的负极。

                            

图2

图3是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中AB是两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为xy

图3

Ⅰ.现把直流电的正、负极与两铜片的引线端相连,调节R,使CuSO4溶液中产生I=0.21 A的电流。假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间的电阻r是恒定的。

(1)求每匝线圈中的感应电动势的大小。

(2)求可变电阻RAB间电阻r之和。

Ⅱ.(1)当以I=0.21 A的电流电解60 min后,测得铜片A的质量增加了0.25 g,则图3装置中的x端应与直流电的______极相连,它是电解池的______极。

(2)电解后铜片B的质量______。(答“增加”“减少”或“不变”)

(3)列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA

(已知电子电量e=1.60×1019C)

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