【題目】在圖示電路中,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為4Ω。已知通過R4的電流i4=2sin100πtA,下列說法正確的是( )
A.a、b兩端電壓的頻率可能為100Hz
B.a、b兩端電壓的有效值為56V
C.若a、b兩端電壓保持不變,儀減小R2的阻值,則R1消耗的電功率減小
D.若a、b兩端電壓保持不變,儀減小R1的阻值,則R2兩端電壓增大
【答案】BD
【解析】
A.通過的電流,則角速度
頻率為
變壓器不會改變交流電的頻率,故、兩端電壓的頻率為50Hz,故A錯誤;
B.通過的電流最大值為,則有效值為
根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律可知,通過的電流有效值為2A,副線圈的輸出電流:
根據(jù)變流比可知,原線圈的輸入電流
兩端電壓為
副線圈兩端電壓
根據(jù)變壓比可知,原線圈的輸入電壓
則、兩端電壓
故B正確;
C.若、兩端電壓保持不變,僅減小的阻值,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,副線圈的輸出電流增大,根據(jù)變流比可知,原線圈的輸入電流增大,則消耗的電功率增大,故C錯誤;
D.若、兩端電壓保持不變,僅減小的阻值,則原線圈輸入電壓增大,根據(jù)變壓比可知,副線圈輸出電壓增大,則兩端的電壓增大,故D正確;
故選BD。
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【題目】二極管具有單向?qū)щ娦,正向(qū)〞r電阻幾乎為零,電壓反向時電阻往往很大。某同學想要測出二極管的反向電阻,進行了如下步驟:
步驟一:他先用多用電表歐姆檔進行粗測:將紅、黑表筆分別插入正、負表筆插孔,二極管的兩端分別標記為A和B。將紅表筆接A端,黑表筆接B端時,指針幾乎不偏轉(zhuǎn);紅表筆接B端,黑表筆接A端時,指針偏轉(zhuǎn)角度很大,則為了測量該二極管的反向電阻,應將紅表筆接二極管的___________端(填“A”或“B”);
步驟二:該同學粗測后得到RD=1490,接著他用如下電路(圖一)進行精確測量:已知電壓表量程0~3V,內(nèi)阻RV=3k。實驗時,多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電壓表的示數(shù)U和相應的電阻箱的電阻R,電源的內(nèi)阻不計,得到與的關系圖線如下圖(圖二)所示。由圖線可得出:電源電動勢E=___________,二極管的反向電阻=__________;
步驟二中二極管的反向電阻的測量值與真實值相比,結果是___________(填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
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【題目】在電磁感應現(xiàn)象中,感應電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種。產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體就相當于“電源”,在“電源”內(nèi)部非靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。
(1)利用圖甲所示的電路可以產(chǎn)生動生電動勢。設勻強磁場的磁感應強度為B,金屬棒ab的長度為L,在外力作用下以速度v水平向右勻速運動。此時金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力f1即為“電源”內(nèi)部的非靜電力。設電子的電荷量為e,求電子從棒的一端運動到另一端的過程中f1做的功。
(2)均勻變化的磁場會在空間激發(fā)感生電場,該電場為渦旋電場,其電場線是一系列同心圓,單個圓上的電場強度大小處處相等,如圖乙所示。在某均勻變化的磁場中,將一個半徑為r的金屬圓環(huán)置于相同半徑的電場線位置處。從圓環(huán)的兩端點a、b引出兩根導線,與阻值為R的電阻和內(nèi)阻不計的電流表串接起來,如圖丙所示。金屬圓環(huán)的電阻為R0,圓環(huán)兩端點a、b間的距離可忽略不計,除金屬圓環(huán)外其他部分均在磁場外。此時金屬圓環(huán)中的自由電子受到的感生電場力F即為非靜電力。若電路中電流表顯示的示數(shù)為I,電子的電荷量為e,求∶
a.金屬環(huán)中感應電動勢E感大小;
b.金屬圓環(huán)中自由電子受到的感生電場力F的大小。
(3)直流電動機的工作原理可以簡化為如圖丁所示的情景。在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L,電阻不計。電阻為R的金屬桿ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好。軌道端點MP間接有內(nèi)阻不計、電動勢為E的直流電源。桿ab的中點O用水平繩系一個靜置在地面上、質(zhì)量為m的物塊,最初細繩處于伸直狀態(tài)(細繩足夠長)。閉合電鍵S后,桿ab拉著物塊由靜止開始做加速運動。由于桿ab切割磁感線,因而產(chǎn)生感應電動勢E',且E'同電路中的電流方向相反,稱為反電動勢,這時電路中的總電動勢等于直流電源電動勢E和反電動勢E'之差。
a.請分析桿ab在加速的過程中所受安培力F如何變化,并求桿的最終速度vm;
b.當電路中的電流為I時,請證明電源的電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率為。
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【題目】如圖,在xOy平面直角坐標系中,第一象限有一垂直于xOy平面向里的勻強磁場,第二象限有一平行于x軸向右的勻強電場。一重力可忽略不計的帶電粒子,質(zhì)量為m,帶電荷量為q,該粒子從橫軸上x=-d處以大小為v0的速度平行于y軸正方向射入勻強電場,從縱軸上y=2d處射出勻強電場。
(1)求電場強度的大小;
(2)已知磁感應強度大小,求帶電粒子從x軸射出磁場時的坐標。
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【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再到狀態(tài)C,最后變化到狀態(tài)A,完成循環(huán)。下列說法正確的是( 。
A.狀態(tài)A到狀態(tài)B是等溫變化B.狀態(tài)A時所有分子的速率都比狀態(tài)C時的小
C.狀態(tài)A到狀態(tài)B,氣體對外界做功為D.整個循環(huán)過程,氣體從外界吸收的熱量是
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【題目】如圖所示,上端開口的絕熱汽缸內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m=1kg的絕熱活塞(厚度不計)A、B,活塞A、B之間為真空并壓縮一勁度系數(shù)k=500N/m的輕質(zhì)彈簧;钊A、B與汽缸無摩擦,活塞B下方封閉有溫度為27℃的理想氣體,穩(wěn)定時,活塞A、B將汽缸等分成三等分。已知活塞的橫截面積均為S=20cm2,L=0.6m,大氣壓強,重力加速度g取10m/s2.
(1)現(xiàn)通過加熱絲對下部分氣體緩慢加熱,當活塞A剛好上升到氣缸的頂部吋,求封閉氣體的溫度;
(2)在保持第(1)問的溫度不變的條件下,在活塞A上施加一豎直向下的力F,穩(wěn)定后活塞B回到加熱前的位置,求穩(wěn)定后力F的大小和活塞A、B間的距離。
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【題目】半導體指紋傳感器,多用于手機、電腦、汽車等設備的安全識別,如圖所示。傳感器半導體基板上有大量金屬顆粒,基板上的每一點都是小極板,其外表面絕緣。當手指的指紋一面與絕緣表面接觸時,由于指紋凹凸不平,凸點處與凹點處分別與半導體基板上的小極板形成正對面積相同的電容器,使每個電容器的電壓保持不變,對每個電容器的放電電流進行測量,即可采集指紋。指紋采集過程中,下列說法正確的是( 。
A.指紋的凹點處與小極板距離遠,電容大
B.指紋的凸點處與小極板距離近,電容小
C.手指擠壓絕緣表面,電容器兩極間的距離減小,電容器帶電量增大
D.手指擠壓絕緣表面,電容器兩極間的距離減小,電容器帶電量減小
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【題目】如圖所示為xOy平面直角坐標系,在x=a處有一平行于y軸的直線MN,在x=4a處放置一平行于y軸的熒光屏,熒光屏與x軸交點為Q,在第一象限內(nèi)直線MN與熒光屏之間存在沿y軸負方向的勻強電場。原點O處放置一帶電粒子發(fā)射裝置,它可以連續(xù)不斷地發(fā)射同種初速度大小為v0的帶正電粒子,調(diào)節(jié)坐標原點處的帶電粒子發(fā)射裝置,使其在xOy平面內(nèi)沿不同方向?qū)щ娏W由淙氲谝幌笙蓿ㄋ俣扰cx軸正方向間的夾角為0≤θ≤)。若在第一象限內(nèi)直線MN的左側加一垂直xOy平面向外的勻強磁場,這些帶電粒子穿過該磁場后都能垂直進入電場。已知勻強磁場的磁感應強度大小為B,帶電粒子的比荷,電場強度大小E=Bv0,不計帶電粒子重力,求:
(1)粒子從發(fā)射到到達熒光屏的最長時間。
(2)符合條件的磁場區(qū)域的最小面積。
(3)粒子打到熒光屏上距Q點的最遠距離。
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【題目】钚(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素。已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24100年,其衰變方程為Pu,下列有關說法正確的是( 。
A.X原子核中含有143個中子。
B.80個Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余40個。
C.衰變發(fā)出的放射線是頻率很大的電磁波,具有很強的穿透能力。
D.由于衰變時釋放巨大能量,根據(jù)E=mc2,衰變過程總質(zhì)量增加。
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