n3n1 >,故C错误; n<nn>nC、①是升压变压器,则12,②是降压变压器,则34,所以n4n2D、变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的相等,故D错误。
点睛:解决本题的关键掌握输送功率P?UI,以及输电线上损失的电功率P损?IR,注意升压与降压变压器的匝数关系。
12.如图所示,为三个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时的磁通量?为正值,外力F向右为正。则以下能反映线框中的磁通量?、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象的是( )
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A.
B.
C.
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D.
【答案】ABD 【解析】
【详解】A.当线框进入磁场时,位移在0-L内,磁通量开始均匀增加,当全部进入左侧磁场时达最大,且为负值;位移在L-2L内,向里的磁通量增加,总磁通量均匀减小;当位移为1.5L时,磁通量最小,为零,位移在1.5L到2L时,磁通量向里,为正值,且均匀增大。位移在2L-2.5L时,磁通量均匀减小至零。在2.5L-3L内,磁通量均匀增大,且方向向外,为负值,在3L-4L内,磁通量均匀减小至零,且为负值,故A正确;
B.当线圈进入第一个磁场时,由E=BLv可知,E保持不变,由右手定则知,感应电动势沿逆时针方向,为正值;线框开始进入第二个和第三个磁场时,左右两边同时切割磁感线,感应电动势应为2BLv,感应电动势沿逆时针方向,为正值;完全在第三个磁场中运动时,左边切割磁感线,感应电动势为BLv,感应电动势沿逆时针方向,为正值,故B正确; C.因安培力总是与运动方向相反,故拉力应一直向右,故C错误;
D.拉力的功率P=Fv,因速度不变,而在线框在第一个磁场时,电流为定值,拉力也为定值,两边分别在两个磁场中时,由B的分析可知,电流加倍,故安培力加倍,外力加倍,而功率变为原来的4倍,此后从第二个磁场中离开时,安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力,故D正确。
二、填空题(本题共7个空,每空2分,共14分)
13.某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系.小车质量为M,砂桶和砂的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧测力计的示数).
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(1)根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________(选填字母代号) A.
11 B. C.mg D.F Mm(2)砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,关于图乙的说法,正确的是___. (选填字母代号) A.图线逐渐偏向纵轴 B.图线逐渐偏向横轴 C.图线仍保持原方向不变
(3)图为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为50 Hz,则C点的速度为________ m/s,小车的加速度为________ m/s2.(以上两空均保留一位有效数字) 【答案】 (1). D (2). C (3). 0.8 (4). 4 【解析】
【详解】(1)对小车分析,应有F=ma,解得:a?轴应为F,故D正确。故选D. (2)由于图象的斜率为k=C正确。故选C.
(3)纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s,且每两个记数点间还有四个计时点未画出,T=0.1s。根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小。vC?1F,由于图线经过坐标原点,所以横M1,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,所以MxBD0.18?0.02??0.8m/s 2T0.2连续相等时间内的位移差为△x=4cm=0.04m,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可
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得:a?Vx0.04??4m/s2 2T0.01【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力。
14.法拉第发现了电磁感应现象之后,又发明了世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机,揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕。法拉第圆盘发电机的原理如图所示,将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间,并使盘面与磁感线垂直,盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B,两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时,则电刷A的电势 电刷B的电势(填高于、低于或等于);若仅提高金属盘转速,灵敏电流计的示数将 ;(填增大、减小或不变);若仅将滑动变阻器滑动头向左滑,灵敏电流计的示数将 (填增大、减小或不变)
【答案】低于 增大 减小 【解析】
试题分析:根据右手定则可知电磁铁左端为N极,结合右手定则,电流从A流至B,电源内部,电流从低电势流至高电势,所以A电势低于B电势。提高转速,根据E=BLv,可知灵敏电流计的示数增大。滑动变阻器向左滑动,电阻增大,磁感应强度减小,灵敏电流计的示数减小。
考点:本题考查了电磁感应定律和右手定则。
三、计算题(本题4小题,第15题8分,第16题12分,第17题12分,第18题14分,共计46分;解题过程要有必要的文字说明,运算结果要带单位)
15.截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,如
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