1、一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值e =102sin314t (V),以下关于该电源的说法正确的是 AA .该电源能使“10V2W ”的灯泡正常发光B .该电源的交变电压的周期是314sC .该电源在t =0.01s 时电压达到最大值D .接入一个10Ω的电阻,1分钟内电阻上产生的热量是1200J 10.如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L ,距磁场区域的左侧L 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磁通量Φ的方向为正,外力F 向右为正。
则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E 、外力F 和电功率P 随时间变化的图象正确的是( C )18.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10︰1,电阻R=22Ω,各电表均为理想电表。
原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。
下列说法正确的是( BD )A .该输入电压的频率为100HzB .电压表的示数为22VC .电流表的示数是1AD .电阻R 消耗的电功率是22W24.(22分)如图甲所示,间距为L 、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。
在MNPQ 矩形区域内有方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B ;在CDEF 矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度大小为B 1, B 1随时间t 变化的规律如图4-11乙所示,其中B 1的最大值为2B 。
现将一根质量为M 、电阻为R 、长为L 的金属细棒cd 跨放在MNPQ 区域间的两导轨上,并把它按住使其静止。
在t = 0时刻,让另一根长为L 的金属细棒ab 从CD 上方的导轨上由静止开始下滑,同时释放cd 棒。
已知CF 长度为2L ,两根细棒均与导轨良好接触,在ab 从图中位置运动到EF 处的过程中,cd 棒始终静止不动,重力加速度为g ;t x 是未知量。
(1)求通过ab 棒的电流,并确定CDEF 矩形区域内磁场的方向; (2)当ab 棒进入CDEF 区域后,求cd 棒消耗的电功率;图甲图乙(3)能求出ab 棒刚下滑时离CD 的距离吗?若不能,则说明理由;若能,请列方程求解,并说明每一个方程的解题依据。
(4)根据以上信息,还可以求出哪些物理量?请说明理由(至少写出两个物理量及其求解过程)。
(24(22分)(1)θsin Mg BIL =(2分)BL Mg I /sin θ= (2分)CDEF 区域区域内的磁场方向垂直于斜面向下(1分)(2) R I P 2= (1分) R BL Mg P 2)/sin (θ= (2分)(3)xt LV 2=(1分) x = L (1分) (4)根据以上信息,还可以求出ab 刚好到达CDEF 区域的边界CD 处的速度大小、ab 到达CDEF 区域的边界CD 处所需的时间、ab 棒的质量及电阻等。
(评分细则:至少写出两个物理量的求解过程,每求出一个物理量给2分,满分为4分)19.如图所示,平行金属导轨MN 和PQ 与水平面成θ角,导轨两端各与阻值均为R 的固定电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。
质量为m 、电阻为R/2的导体棒以一定的初速度沿导轨向上滑动,在滑动过程中导体棒与金属导轨始终垂直并接触良好。
已知t 1时刻导体棒上滑的速度为v 1,此时导体棒所受安培力的功率为P 1;t 2时刻导体棒上滑的速度为v 2,此时电阻R 2消耗的电功率为P 2,忽略平行金属导轨MN 和PQ 的电阻且不计空气阻力。
则 ( C )A .t 1时刻电阻R 1的功率为P 1/2B t 2时刻导体棒的电功率为4P 2C .t 2时刻导体棒受到的安培力为4P 2/v 2D .t 1~t 2这段时间内整个回路产生的电热22121122Q mv mv =-3.如图甲所示,在变压器的输入端串接上一只整流二极管D ,在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压u1=Um1sin ωt ,设t=0时刻为a “+”、b “-”,则副线圈输出的电压的波形(设c端电势高于d 端电势时的电压为正)是下图中的 B10.(16分)如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距l=1m ,两轨道之间用R=2Ω的电阻连接,一质量m=0.5kg 的导体杆与两轨道垂直,静止放在轨道上,杆及轨道的电阻均可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=2T 的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆,拉力F 与导体杆运动的位移s 间的关系如图(乙)所示,当拉力达到最大时,导体杆开始做匀速运动,当位移s=2.5m 时撤去拉力,导体杆又滑行了s ′=2m 停下,求: (1)导体杆运动过程中的最大速度;(2)拉力F 作用过程中,电阻R 上产生的焦耳热。
(1)vm=8m/s(2)J W F 305.0162)166(21=⨯+⨯+=电阻R 上产生的焦耳热Q=WF -21mvm2=30-16=14J8.如图所示,两光滑平行导轨放置在匀强磁场中,磁场与导轨所在的平面垂直,金属棒ab 可沿导轨自由移动,导轨左端接一定值电阻R,金属棒和导轨的电阻不计.金属棒在平行于导轨的外力F 作用下从静止开始沿导轨运动,若保持拉力恒定,经过时间t l 后,速度为V ,加速度为a l ,最终以2V 做匀速运动;若保持拉力的功率恒定,经过时间t 2后,速度变为V,加速度为a 2,最终也以2 V 做匀速运动,则( C ) A .t l =t 2 B .t l <t 2 C .a 2=3a l D .a 2=4a l10.如图所示,线圈abcd每边长l=0.20m,线圈质量m1=0.10kg、电阻R=0.10Ω,砝码质量m2=0.14kg.线圈上方的匀强磁场磁感强度B=0.5T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h=l=0.20m.砝码从某一位置下降,使ab边进入磁场开始做匀速运动.求:(1)线圈做匀速运动的速度.(2)从ab进入磁场到线圈穿出磁场过程中产生的热量.V=4m/s Q=0.16J5.如图所示,L为自感系数很大,直流电阻不计的线圈,D1、D2、D3为三个完全相同的灯泡,E为内阻不计的电源,在t=0时刻闭合开关S,当电路稳定后D1、D2两灯的电流分别为I1、I2,当时刻为t1时断开开关S,若规定电路稳定时流过D1、D2的电流方向为电流的正方向,则下图能正确定性描述电灯电流i与时间t关系的是D8.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1,R=1 ,与原线圈相连的熔断器(保险丝)的熔断电流为1A,通过副线圈电压传感器测得副线圈电压图像如图所示,则下列说法正确的是BD220VA.原线圈输入电压的有效值为2B.副线圈两端交变电压的频率为50 HzC.原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10:1D.为保证电路安全工作,滑动变阻器的阻值不得小于1.2Ω9.如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,ab间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc区域的宽度也为d ,所加电场大小为E ,方向竖直向上,磁感强度方向垂直纸面向里,磁场磁感应强度大小等于E / v 0 ,重力加速度为g ,则下列关于粒子运动的有关说法正确的是ABDA.粒子在ab 区域的运动时间为gv 0B.粒子在bc 区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2dC.粒子在bc 区域中做匀速圆周运动,运动时间为06v dπ D.粒子在ab 、bc 区域中运动的总时间为3)6(v d+π 13.(本题15分)如图所示,两平行光滑金属导轨MN 、PQ 被固定在同一水平面内,间距为L ,电阻不计。
导轨的M 、P 两端用导线连接一定值电阻,阻值为R ,在PM 的右侧0到2x 0区域里有方向竖直向下的磁场,其磁感应强度B 随坐标x 的变化规律为B =kx (k 为正常数)。
一直导体棒ab 长度为L ,电阻为R ,其两端放在导轨上且静止在x =x 0处,现对导体棒持续施加一作用力F (图中未画出)使导体棒从静止开始做沿x 正方向加速度为a 的匀加速运动,求:(用L 、k 、R 、x 0、a 表示):(1)导体棒在磁场中运动到2x 0时导体棒上所消耗的电功率 (2)导体棒离开磁场瞬间导体棒的加速度a '的大小 (3)导体棒从x 0运动到2x 0过程中通过电阻R 的电量Ra L x k R )R R E (P 230222=+=:mRax L x k a L mRax BL Ba a 0220202222+=+='⑶ RLkx R Lx B q 432200==4、如图所示,原、副线圈匝数比为100∶1的理想变压器,b 是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u 1=310sin314t (V ),则( B )A .当单刀双掷开关与a 连接时,电压表的示 数为3.1VB .副线圈两端的电压频率为50HzC .单刀双掷开关与a 连接,在滑动变阻器触头P 向上移动的 过程中,电压表和电流表的示数均变小D .当单刀双掷开关由a 扳向b 时,原线圈输入功率变小10.电源E 、开关S 、定值电阻R 、小灯泡A 和带铁芯的线圈L (其电阻可忽略),连成如图所示的电路,闭合开关S ,电路稳定时,小灯泡A 发光,则断开S 瞬间,以下说法正确的是 (B )A.小灯泡A立即熄灭B.小灯泡A逐渐变暗,且电流方向与断开S前相同C.小灯泡A逐渐变暗,且电流方向与断开S前相反D.小灯泡A先变得比断开S前更亮,然后逐渐变暗11.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R为可变电阻,其余电阻为定值电阻。
则开关S闭合后,当R变小时,以下说法正确的是( B )A.电阻R1的功率变小B.电阻R2的功率变小C.电阻R3的功率变大D.电阻R4的功率变小17.(14分)如图1所示,在坐标系xOy中,在-L≤x<0区域存在强弱可变化的磁场B1,在0≤x≤2L区域存在匀强磁场,磁感应强度B2=2.0T,磁场方向均垂直于纸面向里。
一边长为L=0.2m、总电阻为R=0.8Ω的正方形线框静止于xOy平面内,线框的一边与y轴重合。
(1)若磁场B1的磁感应强度在t=0.5s的时间内由2T均匀减小至0,求线框在这段时间内产生的电热为多少?(2)撤去磁场B1,让线框从静止开始以加速度a=0.4m/s2沿x轴正方向做匀加速直线运动,求线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率。