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13.現在低碳環(huán)保問題已引起廣大人民群眾的普遍關注,深圳市民林先生自主研發(fā)出一種磁懸浮風力發(fā)電機,其發(fā)電原理可以簡化為:一個矩形線圈繞在其平面內并且垂直于勻強磁場的軸做勻速轉動而產生感應電動勢,產生的感應電動勢圖象如圖所示,并且接在原副線圈匝數比為$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$=$\frac{1}{5}$的理想變壓器原線圈兩端,則( 。
A.變壓器副線圈兩端電壓的有效值為U2=110 V
B.感應電動勢的瞬時值表達式為e=22$\sqrt{2}$sin 10πt(V)
C.t=0.005 s時穿過線圈平面的磁通量最大
D.t=0.005 s時線圈平面和磁場方向平行

分析 根據圖象可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等,再根據電壓與匝數成正比可以求得原線圈電壓的瞬時值的表達式,根據瞬時值表達式可以求得在t=0.005秒時的磁通量的情況.

解答 解:A、由圖象可以得到變壓器原線圈的電壓的最大值為22$\sqrt{2}$V,所以電壓的有效值為22V,
由于原、副線圈匝數之比為n1:n2=1:5,
根據電壓與匝數成正比可得變壓器副線圈兩端的電壓為U2=110V,交流電的周期為0.02s,
所以ω=$\frac{2π}{0.02}$=100π,所以感應電動勢的瞬時值表達式為e=22$\sqrt{2}$sin100πt(V),故A正確,B錯誤;
C、當t=0.005s時,帶入e=22$\sqrt{2}$sin100πt(V)可得,e=22$\sqrt{2}$(V),此時的電壓最大,所以此時穿過副線圈平面的磁通量的變化率最大,穿過副線圈平面的磁通量為零,故C錯誤;
D、根據C的分析可知,此時穿過副線圈平面的磁通量為零,矩形線圈平面與磁場方向平行,故D正確.
故選:AD

點評 解決本題的關鍵是交流電的瞬時值表達式的求解,根據瞬時值表達式來分析磁通量的變化的情況.

練習冊系列答案
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1.某發(fā)電廠原來用11kV的交流電壓輸電,后來改用升壓變壓器將電壓升高到220kV輸電,輸送的電功率都是P,若輸電線路的電阻為R,則下列說法中正確的是(  )
A.據公式I=$\frac{P}{U}$,提高電壓后輸電線上的電流降為原來的$\frac{1}{20}$
B.據公式I=$\frac{U}{R}$,提高電壓后輸電線上的電流增為原來的20倍
C.據公式P=I2R,提高電壓后輸電線上的功率損耗減為原來的$\frac{1}{400}$
D.據公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$,提高電壓后輸電線上的功率損耗將增大為原來400倍

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

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(2)為了兒童在娛樂時能沿CD圓弧下滑一段,而不會從C處平拋飛出,水平滑槽BC至少應有多長?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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1.下列說法中正確的是( 。
A.一般物體輻射電磁波的情況與物體的溫度、物體的材料有關
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D.E=mc2表明物體具有的能量與其質量成正比
E.β射線是原子核外電子電離形成的電子流,它具有中等的穿透能力

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8.如圖甲所示放射源s中的粒子不斷飄入(初速度為零)兩平行的金屬板a、b間,經ab間電場加速后從O點垂直于邊界進入b板右側的勻強磁場中.已知粒子質量為m,帶電量為q(q>0),ab兩板間的距離為d,它們之間電壓如圖乙所示變化,電壓最大值為U0,周期為T=2d$\sqrt{\frac{2m}{q{U}_{0}}}$勻強磁場方向垂直紙面向里的,磁感應強度為B=$\frac{1}{a}$$\sqrt{\frac{2m{U}_{0}}{q}}$;不考慮電荷之間庫侖力的作用和重力作用.求:

(1)t=0時刻進入加速電場的粒子進入磁場的速度大小;
(2)t=0時刻進入加速電場的粒子在磁場中運動軌道半徑r和運動時間t
(3)畫出所有粒子在磁場中運動的區(qū)域(用陰影線表示),并求出該區(qū)域面積大。

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18.示波器的工作原理等效成下列情況:(如圖甲所示)真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計),經過電壓為U1的加速電場后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.在兩極板右側且與極板右端相距D處有一個與兩極板中心線垂直的范圍很大的熒光屏,中心線正好與屏上坐標原點相交,電子通過極板打到熒光屏上將出現亮點,若在A、B兩極板間加上如圖乙所示的變化電壓,則熒光屏上的亮點運動規(guī)律是(  )
A.沿y軸方向做勻速運動B.沿x軸方向做勻速運動
C.沿y軸方向做勻加速運動D.沿x軸方向做勻加速運動

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5.邊長為L的正方形線框在恒力F的作用下沿x軸運動,穿越如圖所示的有界勻強磁場.已知磁場的寬度為2L,且線圈剛好勻速進入磁場,則在穿越的過程中,線框中感應電流隨位移變化的圖象可能是(  )
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2.研究自由落體運動時,起始點O到D的時間為t,計數點A、B、C、D各點相鄰時間間隔為T,為了計算紙帶上C點時的重物的速度大小,其中正確的是( 。
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3.我國是能夠準確測量重力加速度的幾個國家之一.測g的二種方案叫做“對稱自由下落”.具體做法是:將真空長直管沿豎直方向放置,自其中O點向上拋小球又落至原處所用時間為T2,在小球運動過程中經過比O點高H處,小球離開H處至又回到H處所用時間為T1,測得T1、T2、H,這把測g歸于測長度和時間,則重力加速度的表達式為(  )
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