13.如圖所示,一理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝,副線圈匝數(shù)為n2=200匝,將原線圈接在u=200$\sqrt{2}$sin100πt(V)的交流電壓上,副線圈上電阻R和理想交流電壓表并聯(lián)接入電路,現(xiàn)在A、B兩點間接入不同的電子元件,則下列說法正確的是( 。
A.在A、B兩點間串聯(lián)一只電阻R,穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2Wb/s
B.在A、B兩點間接入理想二極管,電壓表讀數(shù)為40V
C.在A、B兩點間接入一只電容器,只提高交流電頻率,電壓表讀數(shù)增大
D.在A、B兩點間接入一只電感線圈,只提高交流電頻率,電阻R消耗電功率減小

分析 根據(jù)變壓器變壓比公式得到輸出電壓,根據(jù)有效值定義求解電壓有效值;電感器的感抗與頻率成正比,電容器的容抗與頻率成反比.

解答 解:A、在A、B兩點間串聯(lián)一只電阻R,輸入電壓最大值為200$\sqrt{2}$V≈283V,故平均每匝電壓為0.283V,故磁通量的最大變化率為0.283Wb/s,故A錯誤;
B、輸入電壓為200V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知輸出電壓為40V;在A、B兩點間接入理想二極管,會過濾掉負(fù)半周電流,設(shè)電壓表讀數(shù)為U,則根據(jù)有效值定義,有$\frac{4{0}^{2}}{R}$$•\frac{T}{2}=\frac{{U}^{2}}{R}T$,解得電壓表讀數(shù)U≈28.3V,故B錯誤;
C、在A、B兩點間接入一只電容器,只提高交流電頻率,電容器容抗減小,故R分得的電壓增加,電壓表讀數(shù)增加,故C正確;
D、在A、B兩點間接入一只電感線圈,只提高交流電頻率,感抗增加,故R分得的電壓減小,電阻R消耗電功率將緩慢減小,故D正確;
故選:CD.

點評 本題關(guān)鍵是明確變壓器的輸入和輸出電壓成正比,然后轉(zhuǎn)化為恒定電路的動態(tài)分析問題,難度較。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.往高軌道發(fā)射地球衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,然后再次點火,將衛(wèi)星送入高軌道3.如圖所示,軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切與P點.用T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在軌道1、2、3上運行的周期;分別用v1Q、a1Q、E1Q,分別表示衛(wèi)星在1軌道上軌道上正常運行時在Q點的速率、加速度以及機(jī)械能,以此類推,則下列說法正確的是( 。
A.v2Q>v1Q>v3P>v2PB.a2Q>a1Q>a3P>a2P
C.E2Q>E1Q>E3P>E2PD.T3>T2>T1

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4.如圖所示,兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于傾角θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌上、下端各接有阻值均為R=10Ω的電阻,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計,導(dǎo)軌寬度L=2m,在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻r=5Ω的金屬棒ab在較高處由靜止釋放,金屬棒ab在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好.當(dāng)金屬棒ab下滑高度h=3m時,速度恰好達(dá)到最大值v=2m/s.(g=10m/s2
求:(1)金屬棒ab在運動過程中最大安培力.
(2)金屬棒ab在運動過程中導(dǎo)軌下端電阻R中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.同學(xué)們知道,將兩個金屬電極插入任何一個水果中就可以做成一個水果電池,但日常生活中我們很少用“水果電池”,這是為什么呢?某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)準(zhǔn)備就此問題進(jìn)行探究.
(1)同學(xué)們通過查閱資料知道將鋅、銅兩電極插入水果中,電動勢大約會有1伏多一點.曉宇同學(xué)找來了一個土豆做實驗,當(dāng)用量程為0~3V、內(nèi)阻約50kΩ的伏特表測其兩極時讀數(shù)為0.96V.但當(dāng)他將四個這樣的水果電池串起來給標(biāo)稱值為“3V,0.5A”的小燈泡供電時,燈泡并不發(fā)光.檢查燈泡、線路均沒有故障,而用伏特表測量其電壓確實能達(dá)到3V多.據(jù)您猜想,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因應(yīng)當(dāng)是:“蘋果電池”的內(nèi)阻太大(不要求寫分析、推導(dǎo)過程).
(2)如圖1,曉宇同學(xué)用歐姆表直接測“土豆電池”的兩極,讀得此時的讀數(shù)為30Ω.小麗同學(xué)用靈敏電流表直接接“土豆電池”的兩極,測得電流為0.32mA,根據(jù)前面用伏特表測得的0.96V電壓,由全電路歐姆定律得:r=$\frac{E}{I}=\frac{0.96}{{0.32×{{10}^{-3}}}}$Ω=3.0kΩ.因而曉宇同學(xué)說土豆的內(nèi)阻為30Ω,而小麗同學(xué)則說是3kΩ.
請你判斷,用曉宇或小麗同學(xué)的方法測量“土豆電池”的內(nèi)阻,結(jié)果是否準(zhǔn)確,為什么?請選一位同學(xué)的方法說明理由.

(3)若實驗室除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下一些器材可供選擇:
A.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻為1Ω)
B.靈敏電流表A2(量程為0~0.6mA,內(nèi)阻為800Ω)
C.靈敏電流表A3(量程為0~300μA,內(nèi)阻未知)
D.滑動變阻器R1 (最大阻值約10Ω)
E.滑動變阻器R2(最大阻值約2kΩ)
F.定值電阻(阻值2kΩ)
G.變阻箱(0~9999Ω)
①為了能盡可能準(zhǔn)確測定“土豆電池”的電動勢和內(nèi)阻,實驗中應(yīng)選擇的器材是BG(填器材前的字母代號).
②在圖2的方框中畫出應(yīng)采用的電路.

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8.在用落體法驗證機(jī)械能守恒定律時,某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如右.其中O是起始點,A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點.該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離,并記錄在圖中(單位cm).

(1)這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是15.7,應(yīng)記作15.70cm.
(2)該同學(xué)用重錘在OB段的運動來驗證機(jī)械能守恒,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作為跟B點對應(yīng)的物體的即時速度,則該段重錘重力勢能的減少量為1.22m,而動能的增加量為1.20m,(均保留3位有效數(shù)字,重錘質(zhì)量用m表示).這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是在重錘下落過程中由于摩擦生熱,機(jī)械能有損失,減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能..
(3)另一位同學(xué)根據(jù)同一條紙帶,同一組數(shù)據(jù),也用重錘在OB段的運動來驗證機(jī)械能守恒,不過他數(shù)了一下:從打點計時器打下的第一個點O數(shù)起,圖中的B是打點計時器打下的第9個點.因此他用vB=gt計算跟B點對應(yīng)的物體的即時速度,得到動能的增加量為1.23m,這樣驗證時的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量小于動能的增加量,原因是式中用g=9.8m/s2計算,而實際上重錘下落的加速度小于這個值.

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18.如圖所示,遙控電動賽車(可視為質(zhì)點)從A點由靜止出發(fā),經(jīng)過時間t后關(guān)閉電動機(jī),賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,通過軌道最高點P后又進(jìn)入水平軌道CD上.已知賽車在水平軌道AB部分和CD部分運動時受到阻力恒為車重的0.5倍,賽車的質(zhì)量m=0.4kg,通電后賽車的電動機(jī)以額定功率P=2W工作,軌道AB的長度L=2m,圓形軌道的半徑R=0.5m,空氣阻力可忽略,取重力加速度g=10m/s2.某次比賽,要求賽車在運動過程中剛好通過軌道的最高點P.在此條件下,

求:(1)小車在CD軌道上運動的路程.
(2)賽車運動到圓形光滑軌道最底部時對軌道的壓力.
(3)賽車電動機(jī)工作的時間.

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5.水平桌面上有一個重200N的物體,與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.3,當(dāng)依次用15N、30N、80N的水平力拉此物體時,物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(  )
A.15N、30N、80NB.15N、30N、60NC.0、0、60ND.15N、60N、60N

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2.匝數(shù)n=100的線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生正弦交流電,電動勢e=200$\sqrt{2}$sin100πtV.求:
(1)交流電的周期和電動勢的有效值;
(2)若磁場的磁感應(yīng)強度B=$\sqrt{2}$T,則線圈的面積為多少?

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3.物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能.若取兩物體相距無窮遠(yuǎn)時的引力勢能為零,則一個質(zhì)量為m0的質(zhì)點到質(zhì)量為M0的引力源中心的距離為r0時,其萬有引力勢能為EP=-$\frac{G{M}_{0}{m}_{0}}{{r}_{0}}$(式中G為萬有引力常量).一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星沿軌道半徑為r1的圓形軌道環(huán)繞地球做勻速圓周運動,已知地球的質(zhì)量為M,要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑增大為r2,則衛(wèi)星上的發(fā)動機(jī)所消耗的最小能量為:(假設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量始終不變,不計一切阻力及其它星體的影響)(  )
A.E=$\frac{GMm}{2}$($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)B.E=GMm($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)C.E=$\frac{GMm}{3}$($\frac{1}{{r}_{1}}$-$\frac{1}{{r}_{2}}$)D.E=$\frac{2GMm}{3}$($\frac{1}{{r}_{2}}$-$\frac{1}{{r}_{1}}$)

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同步練習(xí)冊答案