内江六中2023-2024学年(上)高2025届第一次月考
物理试卷(创新班用)
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共10小题,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题5分;第8~10题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共计50分)
1. 下列说法不正确的是( )
A. 麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在
B. 红光频率小于紫光
C. 均匀变化的电场产生恒定的磁场
D. LC振荡电路中电场能转化为磁场能时电路中的电流在变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在,故A错误;
B.红光的频率小于紫光,故B正确;
C.根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的电场产生恒定的磁场,故C正确;
D.LC振荡电路中电场能转化为磁场能时,电容放电,电路中的电流在变大,故D正确。
本题选错误的,故选A。
2. 一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值,关于该电源的规格和使用,以下说法正确的是( )
A. 这只电源的交变电压的周期是0.01s
B. 这只电源在t=0.01s时电压达到最大值
C. 这只电源可以使“10V,2W”的灯泡正常发光
D. “8V、”电容器能接在该电源上
【答案】C
【解析】
【详解】A.这只电源的交变电压的周期是
故A错误;
B.t=0.01s时电压值为
这只电源在t=0.01s时电压最小,故B错误;
C.这只电源的有效值为
故这只电源可以使“10V,2W”的灯泡正常发光,故C正确;
D.“8V、”电容器的耐压值为,小于这只电源的电动势峰值,电容器会被击穿,“8V、”电容器不能接在该电源上,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,在匀强磁场中做各种运动的矩形线框,能产生感应电流的是( )
A. 图甲中矩形线框向右加速运动 B. 图乙中矩形线框以为轴匀速转动
C. 图丙中矩形线框以为轴匀速转动 D. 图丁中矩形线框斜向上运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中线框中的磁通量不发生变化,故没有感应电流,A错误;
B.图中线圈转动过程中线框中的磁通量在改变,有感应电动势产生,同时构成闭合回路,故有感应电流产生,B正确;
C.图中线框平面与磁感线始终平行,磁通量始终为零,故没有感应电流产生,C错误;
D.图中线框平面与磁感线始终平行,磁通量始终为零,故没有感应电流产生,D错误。
故选B。
4. 如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子在CD间做简谐运动,从平衡位置O向下运动时开始计时,振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. C、D速度为0,加速度相同
B. t=0.15s,弹性势能最大,加速度最大
C. t=0.1s,振子的加速度为正,速度也为正
D. t=0.05s,弹性势能最大,重力势能最小
【答案】D
【解析】
【详解】A.C、D速度为0,加速度大小相等,方向相反,故A错误;
B.t=0.15s,弹簧振子运动到C点,弹性势能不一定最大,也不一定最小,加速度最大,故B错误;
C.t=0.1s,弹簧振子运动到O点且向上运动,振子的加速度为零,速度为负,故C错误;
D.t=0.05s,弹簧振子运动到D点,弹性势能最大,重力势能最小,故D正确。
故选D。
5. 一长直导线通以正弦交流电,在导线下有一断开的线圈,如图所示。那么,相对于a来说,b的电势最高时是在( )
A. 交流电流方向向右,电流减少到零时 B. 交流电流方向向左,电流减少到零时
C. 交流电流方向向右,电流强度最大时 D. 交流电流方向向左,电流强度最大时
【答案】A
【解析】
【详解】要使线圈中的感应电动势最大,即磁通量的变化率最大,可知此时正弦交流电的电流变化率应该最大,故此时电流为减少到零时;当交流电流方向向左时,根据右手螺旋定则可知线圈中的磁感线垂直纸面向外,并在减小,根据楞次定律可知此时线圈中a点电势高;当交流电流方向向右,根据右手螺旋定则可知线圈中的磁感线垂直纸面向里,并在减小,根据楞次定律可知此时线圈中b点电势高。
故选A。
6. 物体做简谐运动,从最大位移处开始,通过A点时的速度为v,经过4s后物体第一次以相同的速度通过B点,再经过2s后物体紧接着又通过B点,已知物体在6s内经过的路程为6cm。则物体运动的周期和振幅分别为( )
A. 12s,2cm B. 12s,3cm C. 8s,2cm D. 8s,3cm
【答案】B
【解析】
【详解】由简谐振动的规律可知,物体过A、B点速度相等,则A、B两点一定关于平衡位置O对称,从O到B的时间为2s,从B到速度为零的位置为1s,故物体运动的周期为
物体从A点开始到再次回到B点,经历了半个周期,其路程为6cm,则
物体运动的振幅为
故选B。
7. 将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN,其中OM=R,圆弧MN的圆心为O点,将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点,其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B,第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心,以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动,假定沿OMN方向的电流为正,则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在0~t0时间内,线框从图示位置开始(t=0)转过90°的过程中,产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律得,回路中的电流为
根据楞次定律判断可知,线框中感应电流方向为逆时针方向(沿ONM方向)。在t0~2t0时间内,线框进入第三象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向(沿OMN方向)。回路中产生的感应电动势为
感应电流为
在2t0~3t0时间内,线框进入第四象限的过程中,回路中的电流方向为逆时针方向(沿ONM方向),回路中产生的感应电动势为
感应电流为
在3t0~4t0时间内,线框出第四象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向(沿OMN方向),回路中产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律得,回路电流为
故选C。
8. 如图所示,理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡,原线圈电路接在电压恒为U的交变电源上。当S断开时,、、三只灯泡均正常发光;若闭合S,已知灯泡都不会损坏,且灯丝电阻不随温度改变,则( )
A. 灯泡变暗 B. 灯泡变暗
C. 灯泡变亮 D. 灯泡不能正常发光
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当S接通后,副线圈回路电阻变小,输出功率变大,输出电流变大,变压器的输入功率等于输出功率,所以变压器的输入功率变大,输入电流变大,即流过灯泡的电流增大,变亮,故A错误;
BC.灯泡的电压增大,原线圈电压减小,匝数比不变,故副线圈电压减小,所以灯泡、两端的电压变小,灯泡、亮度变暗,故B正确,C错误;
D.、、两端电压相等,比S断开时电压小,S断开时灯泡正常发光,则S闭合时不能正常发光,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、接入电路的电阻为r的导体棒与左端固定的弹簧相连并垂直导轨放置。初始时刻,弹簧处于自然长度。现给导体棒水平向右的初速度,导体棒开始沿导轨往复运动直至停止,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触,此过程中弹簧一直在弹性限度内。若导体棒电阻r与导轨右端电阻R的阻值关系为,不计导轨电阻,则下列说法正确的是( )
A. 导体棒开始运动时,导体棒受到的安培力方向水平向右
B. 导体棒开始运动后速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为
C. 导体棒开始运动时,初始时刻导体棒两端的电压为
D. 导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.导体棒开始运动时,根据右手定则可知导体棒中电流从a到b,根据左手定则可知导体棒受到的安培力方向水平向左,A错误;
B.导体棒开始运动后速度第一次为零时,由于产生的感应电流使电阻上发热,所以导体棒的动能转化为弹簧的弹性势能和电路中产生的热量,故此时弹簧的弹性势能一定小于,B错误;
C.导体棒开始运动时,导体棒切割磁感线产生的感应电动势为
因为,故此时导体棒两端的电压即路端电压为,C正确;
D.分析可知随着导体棒的来回运动,当停止时导体棒必位于初始位置此时弹簧弹性势能为零,整个过程中导体棒的动能全部转化为电路中的热量,因为,故电阻R上产生的焦耳热为整个电路中热量的一半即为,D正确。
故选CD。
10. 如图所示,光滑绝缘水平桌面上有一坐标系,坐标系的第一象限一区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为,区域曲线边界的曲线方程为.现有一单匝正方形导线框在拉力F的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以的速度做匀速直线运动,已知导线框边长为,总电阻值为,开始时边与y轴重合.在导线框移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 拉力F做的功为 B. 拉力F做的功为
C. 流过导线横截面电荷量为 D. 流过导线横截面的电荷量为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.导线框移动的过程中,此过程的最大电动势为
穿过的时间
拉力F做的功等于产生的焦耳热
B正确,A错误;
CD.线框磁通量变化量为
流过导线横截面的电荷量为
D正确,C错误
故选BD。
二、实验题(每空2分,共14分)
11. 某同学为了探究老师课上讲的自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图1所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。
(1)你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是_____;
A.线圈电阻偏大
B.小灯泡电阻偏大
C.电源的内阻偏大
D.线圈的自感系数偏大
(2)t1时刻断开开关,断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图像是图2中的_____。
【答案】 ①. A ②. D
【解析】
【详解】(1)[1]A.线圈电阻偏大,稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流,断开开关时,根据楞次定律,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡不发生闪亮现象,故A正确;
B.若小灯泡电阻偏大,稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流,断开开关时,根据楞次定律,流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小,灯泡将发生闪亮现象,故B错误;
C.开关断开开关时,灯泡能否发生闪亮,取决于灯泡的电流有没有增大,与电源的内阻无关,故C错误。
D.线圈的自感系数较大,产生的自感电动势较大,但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小,故D错误。
故选A。
(2)[2]当闭合电键,因为线圈阻碍作用,所以流过线圈L的电流会慢慢增大到i2,而灯泡A这一支路立即就有电流i1。当t1时刻电键断开,电源流经灯泡A这一支路的电流立即消失,但由于线圈L会对电流有阻碍作用,则线圈L的电流i2会流回灯泡A,且与i1反向并从i2开始慢慢减小,再由题知未出现小灯泡闪亮现象,则i1 > i2。
故选D。
【点睛】解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,线圈会阻碍电流的增大,当电流减小时,线圈会阻碍电流的减小。
12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中,某实验小组在测量单摆的周期时,测得摆球经过n次全振动的总时间为,在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆线长度为,再用游标卡尺测量摆球的直径为D。
回答下列问题:
(1)为了减小测量周期的误差,实验时需要在适当的位置做一标记,当摆球通过该标记时开始计时,该标记应该放置在摆球摆动的________。
A.最高点 B.最低点 C.任意位置
(2)该单摆的周期为________。
(3)若用表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g=________。
(4)如果测得的g值偏小,可能的原因是________。
A.测摆长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,停表过迟按下
D.实验时误将49次全振动记为50次
(5)为了提高实验的准确度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L和T的数值,以L为横坐标、为纵坐标作出图线,但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的图像是图乙中的________(选填“①”“②”或“③”)。
【答案】 ①. B ②. ③. ④. B ⑤. ①
【解析】
【详解】(1)[1]为了减小测量周期的误差,应该将小球经过最低点时作为计时开始和终止的位置更好些,实际摆动中最高点的位置会发生变化,且靠近最高点时速度较小,计时误差较大。
故选B。
(2)[2]因为摆球经过n次全振动的总时间为,则该单摆的周期为
(3)[3]由单摆周期公式
可得,重力加速度的表达式为
(4)[5]因为重力加速度的表达式为
A.测摆长时摆线拉得过紧,所测摆长偏大,则所测重力加速度偏大,A错误;
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了,故所测重力加速度偏小,B正确;
C.开始计时时,秒表过迟按下,所测周期偏小,则所测重力加速度偏大,C错误;
D.实验中误将49次全振动次数记为50次,所测周期偏小,则所测重力加速度偏大,D错误。
故选B。
(5)[5]由题意可得,单摆的实际摆长为
由单摆周期表达式得
化简可得
由此得到的图像是图乙中的①。
三、解答题
13. 图为一远距离输电的电路示意图,已知发电机的输出电压为,升压变压器原、副线圈的匝数比为,降压变压器原、副线圈的匝数之比,输送功率为。降压变压器的输出电压为,两变压器的均为理想变压器。除两变压器间输电导线电阻外,其它导线电阻不计,求:
(1)升压变压器的副线圈两端电压;
(2)两变压器间输电导线的总电阻。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据理想变压器电压与匝数比的关系,升压变压器副线圈两端电压
(2)降压变压器原线圈两端电压
又有
由闭合电路欧姆定律得
14. 如图是交流发电机的发电供电原理图。一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,线圈共220匝,线圈面积为0.051m2,转动频率为50Hz,磁场的磁感应强度为T。发电机的输出端a、b与理想变压器的原线圈相连,变压器副线圈接有两个标有“220V,11kW”的电动机。已知变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,电动机正常工作。求:
(1)电流表的示数;
(2)线圈的内阻。
【答案】(1)20A;(2)1.1Ω
【解析】
【详解】(1)由题意知副线圈的功率为
P出=2.2×104W
副线圈的电压为U2=220V,则根据理想变压器原副线圈匝数比为
可得原线圈电压为
U1=1100V
由理想变压器为
U1I1=U2I2
可得原线圈上电流为
I1=20A
所以电流表示数为20A。
(2)线圈转动产生的电动势最大值为
Em=NBSω=1122V
发电机的电动势有效值为
E=1122V
由闭合电路欧姆定律知
E=I1r+U1
可解得线圈的内阻
r=1.1Ω
15. 某电磁轨道炮的简化模型如图所示,两光滑导轨相互平行,固定在光滑绝缘水平桌面上,导轨的间距为L。导轨左端通过单刀双掷开关与电源、电容器相连,电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容值为C。整个装置所在区域有垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度为B,EF、MN之间的距离足够长。MN、PQ之间是用沙层模拟的目标,其厚度为s。一质量为m的金属弹丸静置于EF边上,弹丸直径为L(不计弹丸沿轨道方向的长度),与导轨始终保持良好接触。弹丸在沙子中运动时受到的阻力与速度成正比:f=kv,k为已知常量。不考虑空气阻力,除电源内阻外,其它电阻都不计,忽略导轨电流产生的磁场。
(1)把开关、分别掷于a、b,将导轨与电源相连,弹丸运动到MN边界时已达到最大速度,求:
①最大速度大小;
②到达最大速度过程中,流过弹丸的电荷量;
(2)将弹丸放回原先位置,先把开关掷于c,断开,让电源给电容器充电。稳定后,再将断开,把开关掷于d,弹丸能打穿沙层。求出弹丸穿过沙子到达PQ时的速度大小。
【答案】(1)①,②;(2)
【解析】
【详解】(1)①达到最大速度时,弹丸切割磁感线产生的感应电动势与电源电动势相等,即
最大速度大小
②弹丸从EF到MN的过程中,由动量定理有
到达最大速度的过程中,流过弹丸的电荷量
联立解得电荷量为
(2)充满电电容的电荷量为
设击穿沙层后弹丸的速度为,此时电容器电量为,可得
弹丸穿过沙子到达PQ时,由动量定理
其中
弹丸穿过沙子到达PQ时的速度大小内江六中2023-2024学年(上)高2025届第一次月考
物理试卷(创新班用)
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共10小题,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题5分;第8~10题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共计50分)
1. 下列说法不正确的是( )
A. 麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在
B. 红光的频率小于紫光
C. 均匀变化的电场产生恒定的磁场
D. LC振荡电路中电场能转化为磁场能时电路中的电流在变大
2. 一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值,关于该电源的规格和使用,以下说法正确的是( )
A. 这只电源的交变电压的周期是0.01s
B. 这只电源在t=0.01s时电压达到最大值
C. 这只电源可以使“10V,2W”的灯泡正常发光
D. “8V、”电容器能接在该电源上
3. 如图所示,在匀强磁场中做各种运动的矩形线框,能产生感应电流的是( )
A. 图甲中矩形线框向右加速运动 B. 图乙中矩形线框以为轴匀速转动
C. 图丙中矩形线框以为轴匀速转动 D. 图丁中矩形线框斜向上运动
4. 如图甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子在CD间做简谐运动,从平衡位置O向下运动时开始计时,振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. C、D速度0,加速度相同
B. t=0.15s,弹性势能最大,加速度最大
C. t=0.1s,振子的加速度为正,速度也为正
D. t=0.05s,弹性势能最大,重力势能最小
5. 一长直导线通以正弦交流电,在导线下有一断开的线圈,如图所示。那么,相对于a来说,b的电势最高时是在( )
A. 交流电流方向向右,电流减少到零时 B. 交流电流方向向左,电流减少到零时
C. 交流电流方向向右,电流强度最大时 D. 交流电流方向向左,电流强度最大时
6. 物体做简谐运动,从最大位移处开始,通过A点时的速度为v,经过4s后物体第一次以相同的速度通过B点,再经过2s后物体紧接着又通过B点,已知物体在6s内经过的路程为6cm。则物体运动的周期和振幅分别为( )
A. 12s,2cm B. 12s,3cm C. 8s,2cm D. 8s,3cm
7. 将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN,其中OM=R,圆弧MN的圆心为O点,将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点,其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B,第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心,以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动,假定沿OMN方向的电流为正,则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡,原线圈电路接在电压恒为U的交变电源上。当S断开时,、、三只灯泡均正常发光;若闭合S,已知灯泡都不会损坏,且灯丝电阻不随温度改变,则( )
A. 灯泡变暗 B. 灯泡变暗
C 灯泡变亮 D. 灯泡不能正常发光
9. 如图所示,固定在水平面上的光滑平行导轨间距为L,右端接有阻值为R的电阻,空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、接入电路的电阻为r的导体棒与左端固定的弹簧相连并垂直导轨放置。初始时刻,弹簧处于自然长度。现给导体棒水平向右的初速度,导体棒开始沿导轨往复运动直至停止,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触,此过程中弹簧一直在弹性限度内。若导体棒电阻r与导轨右端电阻R的阻值关系为,不计导轨电阻,则下列说法正确的是( )
A. 导体棒开始运动时,导体棒受到安培力方向水平向右
B. 导体棒开始运动后速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为
C. 导体棒开始运动时,初始时刻导体棒两端的电压为
D. 导体棒整个运动过程中电阻R上产生的焦耳热为
10. 如图所示,光滑绝缘水平桌面上有一坐标系,坐标系第一象限一区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为,区域曲线边界的曲线方程为.现有一单匝正方形导线框在拉力F的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以的速度做匀速直线运动,已知导线框边长为,总电阻值为,开始时边与y轴重合.在导线框移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 拉力F做的功为 B. 拉力F做的功为
C. 流过导线横截面的电荷量为 D. 流过导线横截面的电荷量为
二、实验题(每空2分,共14分)
11. 某同学为了探究老师课上讲的自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图1所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。
(1)你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是_____;
A.线圈电阻偏大
B.小灯泡电阻偏大
C.电源的内阻偏大
D.线圈的自感系数偏大
(2)t1时刻断开开关,断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图像是图2中的_____。
12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中,某实验小组在测量单摆的周期时,测得摆球经过n次全振动的总时间为,在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆线长度为,再用游标卡尺测量摆球的直径为D。
回答下列问题:
(1)为了减小测量周期的误差,实验时需要在适当的位置做一标记,当摆球通过该标记时开始计时,该标记应该放置在摆球摆动的________。
A.最高点 B.最低点 C.任意位置
(2)该单摆的周期为________。
(3)若用表示摆长,T表示周期,那么重力加速度表达式为g=________。
(4)如果测得的g值偏小,可能的原因是________。
A.测摆长时摆线拉得过紧
B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,停表过迟按下
D.实验时误将49次全振动记为50次
(5)为了提高实验的准确度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L和T的数值,以L为横坐标、为纵坐标作出图线,但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的图像是图乙中的________(选填“①”“②”或“③”)。
三、解答题
13. 图为一远距离输电的电路示意图,已知发电机的输出电压为,升压变压器原、副线圈的匝数比为,降压变压器原、副线圈的匝数之比,输送功率为。降压变压器的输出电压为,两变压器的均为理想变压器。除两变压器间输电导线电阻外,其它导线电阻不计,求:
(1)升压变压器的副线圈两端电压;
(2)两变压器间输电导线的总电阻。
14. 如图是交流发电机的发电供电原理图。一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,线圈共220匝,线圈面积为0.051m2,转动频率为50Hz,磁场的磁感应强度为T。发电机的输出端a、b与理想变压器的原线圈相连,变压器副线圈接有两个标有“220V,11kW”的电动机。已知变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,电动机正常工作。求:
(1)电流表的示数;
(2)线圈的内阻。
15. 某电磁轨道炮的简化模型如图所示,两光滑导轨相互平行,固定在光滑绝缘水平桌面上,导轨的间距为L。导轨左端通过单刀双掷开关与电源、电容器相连,电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容值为C。整个装置所在区域有垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度为B,EF、MN之间的距离足够长。MN、PQ之间是用沙层模拟的目标,其厚度为s。一质量为m的金属弹丸静置于EF边上,弹丸直径为L(不计弹丸沿轨道方向的长度),与导轨始终保持良好接触。弹丸在沙子中运动时受到的阻力与速度成正比:f=kv,k为已知常量。不考虑空气阻力,除电源内阻外,其它电阻都不计,忽略导轨电流产生的磁场。
(1)把开关、分别掷于a、b,将导轨与电源相连,弹丸运动到MN边界时已达到最大速度,求:
①最大速度大小;
②到达最大速度的过程中,流过弹丸的电荷量;
(2)将弹丸放回原先位置,先把开关掷于c,断开,让电源给电容器充电。稳定后,再将断开,把开关掷于d,弹丸能打穿沙层。求出弹丸穿过沙子到达PQ时的速度大小。
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