有人為汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)“再生能源裝置”原理簡(jiǎn)圖如圖1所示，當(dāng)汽車減速時(shí)，線圈受到磁場(chǎng)的阻尼作用幫助汽車減速，同時(shí)產(chǎn)生電能儲(chǔ)存?zhèn)溆谩D1中，線圈的匝數(shù)為n，ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 。圖2是此裝置的側(cè)視圖，切割處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，有理想邊界的兩個(gè)扇形磁場(chǎng)區(qū)夾角都是90°。某次測(cè)試時(shí)，外力使線圈以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jìn)入左側(cè)的扇形磁場(chǎng)時(shí)刻。不計(jì)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)軸處的摩擦

（1）求線圈在圖2所示位置時(shí)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E的大小，并指明電刷和哪個(gè)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(xué)的物理知識(shí)，請(qǐng)你提出改進(jìn)該裝置的三條建議。

 

（1）M端是電源正極；（2）；（3）增加磁感應(yīng)強(qiáng)度；增加線圈匝數(shù)；增加磁場(chǎng)區(qū)域面積；適當(dāng)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(dòng)一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生電流的時(shí)間是半周期 （2分）

外力平均功率 （2分）

（2分）

（3）增加磁感應(yīng)強(qiáng)度；增加線圈匝數(shù)；增加磁場(chǎng)區(qū)域面積；適當(dāng)增加線圈面積；變成多組線圈等 （6分）（答對(duì)一條2分）

考點(diǎn)：交流電的產(chǎn)生，電磁感應(yīng)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年湖南省長(zhǎng)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(biāo)如圖甲所示。圖乙是AB連線之間的電勢(shì)φ與位置x之間的關(guān)系圖像，圖中x=L點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，若在x=2L的C點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），下列有關(guān)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(dá)點(diǎn)處

C．小球?qū)⒁?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/GZWL/web/STSource/2014110407055339662171/SYS201411040705553655527240_ST/SYS201411040705553655527240_ST.004.png">點(diǎn)為中心作往復(fù)運(yùn)動(dòng)

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(xué)年湖南師大附中高三模擬考試（二）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

出現(xiàn)霾時(shí)空氣則相對(duì)干燥，空氣相對(duì)濕度通常在60%以下，其形成原因是由于大量極細(xì)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(fēng)把一些沙塵顆粒揚(yáng)起來，與“霾”不同的是顆粒要大得多且必須有比較大的風(fēng)。

（1）假定某高速路段上由于嚴(yán)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(yùn)動(dòng)時(shí)，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(rèn)為小車做相同的減速運(yùn)動(dòng)），而司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到踩下剎車的反應(yīng)時(shí)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(duì)沙塵暴天氣，現(xiàn)把沙塵上揚(yáng)后的情況簡(jiǎn)化為如下情況：砂為豎直向上的風(fēng)速，沙塵顆粒被揚(yáng)起后懸浮在空氣中不動(dòng)，這時(shí)風(fēng)對(duì)沙塵的作用力相當(dāng)于空氣不動(dòng)而沙塵以速度豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力，此阻力可用下式表達(dá)，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(jì)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(xué)年湖北省高三5月模擬考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，MN為絕緣板，CD為板上兩個(gè)小孔， AO為CD的中垂線，在MN的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(jì)重力）以某一速度從A點(diǎn)平行于MN的方向進(jìn)入靜電分析器，靜電分析器內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)（電場(chǎng)方向指向O點(diǎn)），已知圖中虛線圓弧的半徑為R，其所在處場(chǎng)強(qiáng)大小為E，若離子恰好沿圖中虛線做圓周運(yùn)動(dòng)后從小孔垂直于MN進(jìn)入下方磁場(chǎng)。

（1）求粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小；

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，與MN板碰撞，碰后以原速率反彈，且碰撞時(shí)無電荷的轉(zhuǎn)移，之后恰好從小孔D進(jìn)入MN上方的一個(gè)三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，則三角形磁場(chǎng)區(qū)域最小面積為多少？MN上下兩區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為多少？

（3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)后，第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)過的總時(shí)間為多少？

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年湖北省高三5月模擬考試?yán)砭C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(xué)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(yīng)用。如圖所示，泵體是一個(gè)長(zhǎng)方體，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，兩側(cè)端面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形；流經(jīng)泵體內(nèi)的液體密度為ρ、在泵頭通入導(dǎo)電劑后液體的電導(dǎo)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(chǎng)B，把泵體的上下兩表面接在電壓為U(內(nèi)阻不計(jì))的電源上，則（ ）

A．泵體上表面應(yīng)接電源正極

B．通過泵體的電流I = UL1/σ

C．增大磁感應(yīng)強(qiáng)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(xué)年浙江省金華市浦江縣高考適應(yīng)性考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，在足夠長(zhǎng)的絕緣板上方距離為d的P點(diǎn)有一個(gè)粒子發(fā)射源，能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)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(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求同一時(shí)刻發(fā)射出的帶電粒子打到板上的最大時(shí)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(yīng)強(qiáng)度B=的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求帶電粒子能到達(dá)板上的長(zhǎng)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(yīng)強(qiáng)度適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，使粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)半徑大小恰好為d，為使同時(shí)發(fā)射出的粒子打到板上的最大時(shí)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(xué)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(guó)版“野�！奔�(jí)重型氣墊船，自重達(dá)540噸，最高時(shí)速為108km/h，裝有M－70大功率燃?xì)廨啓C(jī)，該機(jī)額定輸出功率為8700kW。假設(shè)“野�！奔�(jí)重型氣墊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．“野牛”級(jí)重型氣墊船的最大牽引力為2.9×105N

B．在額定輸出功率下以最高時(shí)速航行時(shí)，氣墊船所受的阻力為2.9×105N

C．以最高時(shí)速一半的速度勻速航行時(shí)，氣墊船發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為4350kW

D．從題中給出的數(shù)據(jù)，能計(jì)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(xué)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(gè)登陸艙接近了木星的一個(gè)衛(wèi)星——木衛(wèi)四的表面。如果發(fā)動(dòng)機(jī)提供了一個(gè)3260N的向上的推力，登陸艙以恒定速率下降。如果發(fā)動(dòng)機(jī)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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