有人為汽車設計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖1所示，當汽車減速時，線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速，同時產(chǎn)生電能儲存?zhèn)溆谩D1中，線圈的匝數(shù)為n，ab長度為L1，bc長度為L2 。圖2是此裝置的側(cè)視圖，切割處磁場的磁感應強度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是90°。某次測試時，外力使線圈以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，電刷端和端接電流傳感器，電流傳感器記錄的圖象如圖3所示（I為已知量），取邊剛開始進入左側(cè)的扇形磁場時刻。不計線圈轉(zhuǎn)動軸處的摩擦

（1）求線圈在圖2所示位置時，產(chǎn)生電動勢E的大小，并指明電刷和哪個接電源正極；

（2）求閉合電路的總電阻和外力做功的平均功率；

（3）為了能夠獲得更多的電能，依據(jù)所學的物理知識，請你提出改進該裝置的三條建議。

 

（1）M端是電源正極；（2）；（3）增加磁感應強度；增加線圈匝數(shù)；增加磁場區(qū)域面積；適當增加線圈面積；變成多組線圈

【解析】

試題分析：（1） （2分）

（1分）

（2分）

根據(jù)右手定則，M端是電源正極 （1分）

（2）電流： （2分）

（2分）

線圈轉(zhuǎn)動一個周期時間內(nèi)，產(chǎn)生電流的時間是半周期 （2分）

外力平均功率 （2分）

（2分）

（3）增加磁感應強度；增加線圈匝數(shù)；增加磁場區(qū)域面積；適當增加線圈面積；變成多組線圈等 （6分）（答對一條2分）

考點：交流電的產(chǎn)生，電磁感應

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2013-2014學年湖南省長沙市高三高考模擬試卷（二模）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在絕緣光滑的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定正電荷QA、QB，兩電荷的位置坐標如圖甲所示。圖乙是AB連線之間的電勢φ與位置x之間的關系圖像，圖中x=L點為圖線的最低點，若在x=2L的C點由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球（可視為質(zhì)點），下列有關說法正確的是

A．小球在處的速度最大

B．小球一定可以到達點處

C．小球?qū)⒁?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/GZWL/web/STSource/2014110407055339662171/SYS201411040705553655527240_ST/SYS201411040705553655527240_ST.004.png">點為中心作往復運動

D．固定在AB處的電荷的電量之比為QA︰QB＝4︰1

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年湖南師大附中高三模擬考試（二）物理試卷（解析版） 題型：計算題

出現(xiàn)霾時空氣則相對干燥，空氣相對濕度通常在60%以下，其形成原因是由于大量極細微的沙塵粒、煙粒、鹽粒等均勻地浮游在空中，使有效水平能見度小于10 km的空氣混蝕的現(xiàn)象。而沙塵暴天氣是風把一些沙塵顆粒揚起來，與“霾”不同的是顆粒要大得多且必須有比較大的風。

（1）假定某高速路段上由于嚴重霧霾的影響，其最大可見距離小于77 m。而小車以108 km/h運動時，把剎車用力踩下，還需前行50 m才能完全停下（不管小車速度多大，踩下剎車后我們都近似認為小車做相同的減速運動），而司機發(fā)現(xiàn)情況到踩下剎車的反應時間約為0．5 s。那么小車在該路段上允許的最大速度多大？

（2）對沙塵暴天氣，現(xiàn)把沙塵上揚后的情況簡化為如下情況：砂為豎直向上的風速，沙塵顆粒被揚起后懸浮在空氣中不動，這時風對沙塵的作用力相當于空氣不動而沙塵以速度豎直向下運動時所受的阻力，此阻力可用下式表達，F(xiàn)f=αρ0Av2，其中α為一系數(shù)，A為沙塵顆粒的截面積，ρ0為地球表面的空氣密度。若沙塵顆粒的密度為ρ，沙塵顆粒為球形，半徑為r，試計算在地面附近，上述v的最小值vmin。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年湖北省高三5月模擬考試理綜物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個小孔， AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強磁場，方向垂直紙面向外（圖中未畫出），質(zhì)量為m電荷量為q的粒子（不計重力）以某一速度從A點平行于MN的方向進入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場（電場方向指向O點），已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場強大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運動后從小孔垂直于MN進入下方磁場。

（1）求粒子運動的速度大��；

（2）粒子在磁場中運動，與MN板碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進入MN上方的一個三角形勻強磁場，從A點射出磁場，則三角形磁場區(qū)域最小面積為多少？MN上下兩區(qū)域磁場的磁感應強度大小之比為多少？

（3）粒子從A點出發(fā)后，第一次回到A點所經(jīng)過的總時間為多少？

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年湖北省高三5月模擬考試理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，L1、L2、L3為相同的燈泡，變壓器線圈的匝數(shù)比為，（a）和（b）中燈泡L2、L3消耗的功率均為P，則圖（a）中L1的功率和圖（b）中L1的功率分別為( )

A．9P、 B．9P、

C． 、9P D．、

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高考理綜物理五月沖刺押題卷（一）物理試卷（解析版） 題型：選擇題

電磁泵在目前的生產(chǎn)、科技中得到了廣泛應用。如圖所示，泵體是一個長方體，ab邊長為L1，兩側(cè)端面是邊長為L2的正方形；流經(jīng)泵體內(nèi)的液體密度為ρ、在泵頭通入導電劑后液體的電導率為σ（電阻率的倒數(shù)），泵體所在處有方向垂直向外的磁場B，把泵體的上下兩表面接在電壓為U(內(nèi)阻不計)的電源上，則（ ）

A．泵體上表面應接電源正極

B．通過泵體的電流I = UL1/σ

C．增大磁感應強度可獲得更大的抽液高度

D．增大液體的電阻率可獲得更大的抽液高度

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省金華市浦江縣高考適應性考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，在足夠長的絕緣板上方距離為d的P點有一個粒子發(fā)射源，能夠在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率相等，比荷q／m=k的帶正電的粒子，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力。

 （1）若已知粒子的發(fā)射速率為vo，在絕緣板上方加一電場強度大小為E、方向豎直向下的勻強電場，求同一時刻發(fā)射出的帶電粒子打到板上的最大時間差；

（2）若已知粒子的發(fā)射速率為vo，在絕緣板的上方只加一方向垂直紙面，磁感應強度B=的勻強磁場，求帶電粒子能到達板上的長度。

（3）若粒子的發(fā)射速率vo未知，在絕緣板的上方只加一方向垂直紙面，磁感應強度適當?shù)膭驈姶艌�，使粒子做圓周運動的運動半徑大小恰好為d，為使同時發(fā)射出的粒子打到板上的最大時間差與（1）中相等，求vo的大小。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省金麗衢十二校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

中國版“野�！奔壷匦蜌鈮|船，自重達540噸，最高時速為108km/h，裝有M－70大功率燃氣輪機，該機額定輸出功率為8700kW。假設“野�！奔壷匦蜌鈮|船在海面航行過程所受的阻力f與速度v成正比，即f=kv。

A．“野�！奔壷匦蜌鈮|船的最大牽引力為2.9×105N

B．在額定輸出功率下以最高時速航行時，氣墊船所受的阻力為2.9×105N

C．以最高時速一半的速度勻速航行時，氣墊船發(fā)動機的輸出功率為4350kW

D．從題中給出的數(shù)據(jù)，能計算阻力f與速度v的比值k

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高三最后一模理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

假想一個登陸艙接近了木星的一個衛(wèi)星——木衛(wèi)四的表面。如果發(fā)動機提供了一個3260N的向上的推力，登陸艙以恒定速率下降。如果發(fā)動機僅提供2200N的推力，登陸艙以0.4m/s2的加速度下降。則登陸艙的質(zhì)量與靠近木衛(wèi)四表面的自由下落的加速度分別為

A. 326kg 1.23m/s2 B. 2650kg 2.46 m/s2

C. 2650kg 1.23m/s2 D. 326kg 2.46.m/s2

 

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