12.如圖32所示.有真空速度為v=6.4×107m/s的電子束.連續(xù)地射入兩平行板間.極板的長度為L=8.0×10-2m.間距為d=5.0×10-3m.兩極板不帶電時.電子束沿兩極板之間的中線通過.在兩極板上加一個50Hz的交流電壓U=U0sinV.如果所加電壓的最大值U0超過某個值Uc時.電子束將有時能通過兩極板.有時不能通過.求:(1)Uc的大小.(2)U0為何值時才能通過時間Δt通跟間斷的時間 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

選做題:請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評分.
A.(選修模塊33)
(1)下列說法正確的是
 

A.當兩個分子間的分子勢能增大時,分子間作用力一定減小
B.大量分子的集體行為是不規(guī)則的,帶有偶然性
C.晶體和非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化
D.人類利用能源時,是將高品質(zhì)的能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能
(2)一定質(zhì)量的理想氣體,體積由V1壓縮至V2,第一次是經(jīng)過一個等溫過程,最終氣體壓強是p1、氣體內(nèi)能是E1;第二次是經(jīng)過一個等壓過程,最終氣體壓強是p2、氣體內(nèi)能是E2;則p1
 
p2,E1
 
E2.(填“>”“=”或“<”)
(3)當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時,油酸就在水面上散開,油酸分子就立在水面上,形成單分子層油膜,現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m:n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個裝有約2cm深水的淺盤,一支滴管,一個量筒.現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的溶液,讓其自由滴出,全部滴完共為N滴.
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在坐標紙上,如圖甲所示.(已知坐標紙上每個小方格面積為S,求油膜面積時,半個以上方格面積記為S,不足半個舍去)則油膜面積為
 

②求出估算油酸分子直徑的表達式.
B.(選修模塊34)
(1)下列說法正確的是
 

A.測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率,對比地球上該元素的發(fā)光頻率,可以推算該恒星遠離地球的速度
B.無線電波沒有偏振現(xiàn)象
C.紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象
D.在一個確定的參考系中觀測,運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關(guān)
(2)在“研究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中,擺的振幅不要太大,擺線要細些、伸縮性要小,線的長度要盡量
 
(填“長些”或“短些”).懸點要固定,擺長是懸點到
 
的距離.
(3)如圖乙,為一圓柱中空玻璃管,管內(nèi)徑為R1,外徑為R2,R2=2R1.一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管,為保證在內(nèi)壁處光不會進入中空部分,問入射角i應(yīng)滿足什么條件?
C.(選修模塊35)
(1)存在下列事實:①一對高能的γ光子相遇時可能產(chǎn)生一對正負電子;②一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產(chǎn)生一對正負電子;③一個高能的γ光子經(jīng)過重核附近時可能產(chǎn)生一對正負電子;④原子核發(fā)生變化時,只發(fā)射一些特定頻率的γ光子.關(guān)于上述事實下列說法正確的是(電子質(zhì)量me,光在真空中速度為c,普朗克常量為h)
 

A.事實①表明,微觀世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能發(fā)生
B.事實②說明,動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律
C.事實③中,由于外界重核的參與,系統(tǒng)動量不守恒,而γ光子的頻率需滿足ν≥
mec2
h

D.事實④中表明,原子核的能級也是不連續(xù)的
(2)
 
232
90
Th
本身不是易裂變材料,但是一種增殖材料,它能夠吸收慢中子變成
 
233
90
Th
,然后經(jīng)過
 
 
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233
92
U.
(3)如圖丙為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系,當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時,對應(yīng)圖線與橫軸的交點U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×10-34 J?s,電子電量e=1.6×10-19 C)(以下計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 
①求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率.
②當用光子能量為7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時,測得飽和電流為0.32μA,求陰極K單位時間發(fā)射的光電子數(shù).精英家教網(wǎng)

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A. (1) 下列說法正確的是________.

A. 當兩個分子間的分子勢能增大時,分子間作用力一定減小

B. 大量分子的集體行為是不規(guī)則的,帶有偶然性

C. 晶體和非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化

D. 人類利用能源時,是將高品質(zhì)的能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能

(2) 一定質(zhì)量的理想氣體,體積由V1壓縮至V2,第一次是經(jīng)過一個等溫過程,最終氣體壓強是p1、氣體內(nèi)能是E1;第二次是經(jīng)過一個等壓過程,最終氣體壓強是p2、氣體內(nèi)能是E2;則p1________p2,E1________E2.(填“>” “=”或“<”) 

(3) 當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時,油酸就在水面上散開,油酸分子就立在水面上,形成單分子層油膜,現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個裝有約2cm深水的淺盤,一支滴管,一個量筒.現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的溶液,讓其自由滴出,全部滴完共為N滴.

① 用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在坐標紙上,如圖所示.(已知坐標紙上每個小方格面積為S,求油膜面積時,半個以上方格面積記為S,不足半個舍去)則油膜面積為________.

② 求出估算油酸分子直徑的表達式.

B. (1) 下列說法正確的是________.

A. 測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率,對比地球上該元素的發(fā)光頻率,可以推算該恒星遠離地球的速度

B. 無線電波沒有偏振現(xiàn)象

C. 紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

D. 在一個確定的參考系中觀測,運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關(guān)

(2) 在“研究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中,擺的振幅不要太大,擺線要細些、伸縮性要小,線的長度要盡量________(填“長些”或“短些”).懸點要固定,擺長是懸點到________的距離.

(3) 如圖,為一圓柱中空玻璃管,管內(nèi)徑為R1,外徑為R2,R2=2R1.一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管,為保證在內(nèi)壁處光不會進入中空部分,問入射角i應(yīng)滿足什么條件?

C.(1) 存在下列事實:① 一對高能的γ光子相遇時可能產(chǎn)生一對正負電子;② 一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產(chǎn)生一對正負電子;③一個高能的γ光子經(jīng)過重核附近時可能產(chǎn)生一對正負電子;④ 原子核發(fā)生變化時,只發(fā)射一些特定頻率的γ光子.關(guān)于上述事實下列說法正確的是(電子質(zhì)量me,光在真空中速度為c,普朗克常量為h)________.

A. 事實①表明,微觀世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能發(fā)生

B. 事實②說明,動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律

C. 事實③中,由于外界重核的參與,系統(tǒng)動量不守恒,而γ光子的頻率需滿足ν ≥

D. 事實④中表明,原子核的能級也是不連續(xù)的

(2) 本身不是易裂變材料,但是一種增殖材料,它能夠吸收慢中子變成,然后經(jīng)過________次________衰變轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎儾牧镶櫟耐凰?img width=33height=23 >.

(3) 如圖為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系,當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時,對應(yīng)圖線與橫軸的交點U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,電子電量e=1.6×10-19 C)(以下計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

① 求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率.

② 當用光子能量為7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時,測得飽和電流為0.32μA,求陰極K單位時間發(fā)射的光電子數(shù).

 

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A. (1) 下列說法正確的是________.

A. 當兩個分子間的分子勢能增大時,分子間作用力一定減小

B. 大量分子的集體行為是不規(guī)則的,帶有偶然性

C. 晶體和非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化

D. 人類利用能源時,是將高品質(zhì)的能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能

(2) 一定質(zhì)量的理想氣體,體積由V1壓縮至V2,第一次是經(jīng)過一個等溫過程,最終氣體壓強是p1、氣體內(nèi)能是E1;第二次是經(jīng)過一個等壓過程,最終氣體壓強是p2、氣體內(nèi)能是E2;則p1________p2,E1________E2.(填“>” “=”或“<”) 

(3) 當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時,油酸就在水面上散開,油酸分子就立在水面上,形成單分子層油膜,現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個裝有約2cm深水的淺盤,一支滴管,一個量筒.現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的溶液,讓其自由滴出,全部滴完共為N滴.

① 用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在坐標紙上,如圖所示.(已知坐標紙上每個小方格面積為S,求油膜面積時,半個以上方格面積記為S,不足半個舍去)則油膜面積為________.

② 求出估算油酸分子直徑的表達式.

B. (1) 下列說法正確的是________.

A. 測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率,對比地球上該元素的發(fā)光頻率,可以推算該恒星遠離地球的速度

B. 無線電波沒有偏振現(xiàn)象

C. 紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

D. 在一個確定的參考系中觀測,運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關(guān)

(2) 在“研究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中,擺的振幅不要太大,擺線要細些、伸縮性要小,線的長度要盡量________(填“長些”或“短些”).懸點要固定,擺長是懸點到________的距離.

(3) 如圖,為一圓柱中空玻璃管,管內(nèi)徑為R1,外徑為R2,R2=2R1.一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管,為保證在內(nèi)壁處光不會進入中空部分,問入射角i應(yīng)滿足什么條件?

C.(1) 存在下列事實:① 一對高能的γ光子相遇時可能產(chǎn)生一對正負電子;② 一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產(chǎn)生一對正負電子;③ 一個高能的γ光子經(jīng)過重核附近時可能產(chǎn)生一對正負電子;④ 原子核發(fā)生變化時,只發(fā)射一些特定頻率的γ光子.關(guān)于上述事實下列說法正確的是(電子質(zhì)量me,光在真空中速度為c,普朗克常量為h)________.

A. 事實①表明,微觀世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能發(fā)生

B. 事實②說明,動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律

C. 事實③中,由于外界重核的參與,系統(tǒng)動量不守恒,而γ光子的頻率需滿足ν ≥

D. 事實④中表明,原子核的能級也是不連續(xù)的

(2) 本身不是易裂變材料,但是一種增殖材料,它能夠吸收慢中子變成,然后經(jīng)過________次________衰變轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎儾牧镶櫟耐凰?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2012052808434151128688/SYS201205280844226206783089_ST.files/image005.png">.

(3) 如圖為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系,當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時,對應(yīng)圖線與橫軸的交點U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,電子電量e=1.6×10-19 C)(以下計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

① 求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率.

② 當用光子能量為7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時,測得飽和電流為0.32μA,求陰極K單位時間發(fā)射的光電子數(shù).

 

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A. (1) 下列說法正確的是________.
A. 當兩個分子間的分子勢能增大時,分子間作用力一定減小
B. 大量分子的集體行為是不規(guī)則的,帶有偶然性
C. 晶體和非晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化
D. 人類利用能源時,是將高品質(zhì)的能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能
(2) 一定質(zhì)量的理想氣體,體積由V1壓縮至V2,第一次是經(jīng)過一個等溫過程,最終氣體壓強是p1、氣體內(nèi)能是E1;第二次是經(jīng)過一個等壓過程,最終氣體壓強是p2、氣體內(nèi)能是E2;則p1________p2,E1________E2.(填“>”“=”或“<”) 

(3) 當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時,油酸就在水面上散開,油酸分子就立在水面上,形成單分子層油膜,現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個裝有約2cm深水的淺盤,一支滴管,一個量筒.現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的溶液,讓其自由滴出,全部滴完共為N滴.
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待油酸薄膜穩(wěn)定后,將薄膜輪廓描繪在坐標紙上,如圖所示.(已知坐標紙上每個小方格面積為S,求油膜面積時,半個以上方格面積記為S,不足半個舍去)則油膜面積為________.
②求出估算油酸分子直徑的表達式.
B. (1) 下列說法正確的是________.
A. 測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率,對比地球上該元素的發(fā)光頻率,可以推算該恒星遠離地球的速度
B. 無線電波沒有偏振現(xiàn)象
C. 紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象
D. 在一個確定的參考系中觀測,運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關(guān)
(2) 在“研究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中,擺的振幅不要太大,擺線要細些、伸縮性要小,線的長度要盡量________(填“長些”或“短些”).懸點要固定,擺長是懸點到________的距離.
(3) 如圖,為一圓柱中空玻璃管,管內(nèi)徑為R1,外徑為R2,R2=2R1.一束光線在圓柱橫截面內(nèi)射向玻璃管,為保證在內(nèi)壁處光不會進入中空部分,問入射角i應(yīng)滿足什么條件?

C.(1) 存在下列事實:①一對高能的γ光子相遇時可能產(chǎn)生一對正負電子;②一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產(chǎn)生一對正負電子;③一個高能的γ光子經(jīng)過重核附近時可能產(chǎn)生一對正負電子;④原子核發(fā)生變化時,只發(fā)射一些特定頻率的γ光子.關(guān)于上述事實下列說法正確的是(電子質(zhì)量me,光在真空中速度為c,普朗克常量為h)________.
A. 事實①表明,微觀世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能發(fā)生
B. 事實②說明,動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規(guī)律
C. 事實③中,由于外界重核的參與,系統(tǒng)動量不守恒,而γ光子的頻率需滿足ν≥
D. 事實④中表明,原子核的能級也是不連續(xù)的
(2) 本身不是易裂變材料,但是一種增殖材料,它能夠吸收慢中子變成,然后經(jīng)過________次________衰變轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎儾牧镶櫟耐凰?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824124141928206.png" style="vertical-align:middle;" />.

(3) 如圖為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關(guān)系,當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時,對應(yīng)圖線與橫軸的交點U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×1034 J·s,電子電量e=1.6×1019 C)(以下計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
①求陰極K發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率.
②當用光子能量為7.0eV的紫外線持續(xù)照射光電管的陰極K時,測得飽和電流為0.32μA,求陰極K單位時間發(fā)射的光電子數(shù).

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高考真題

1.【解析】交流電的概念,大小和方向都隨時間變化,在t軸的上方為正,下方為負,A錯。有效值只對正弦交流電使用,最大值一樣,所以B錯。由圖可知,C對。變壓之后頻率不變,D錯。

【答案】C

2.【解析】由e-t圖像可知,交變電流電流的周期為0.25s,故頻率為4Hz,選項A、B錯誤。根據(jù)歐姆定律可知交變電流的最大值為2A,故有效值為A,選項C正確。

【答案】C

3.【解析】本題考查正弦交流電的產(chǎn)生過程、楞次定律等知識和規(guī)律。從a圖可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉(zhuǎn),由楞次定律可判斷,初始時刻電流方向為b到a,故瞬時電流的表達式為i=-imcos(+ωt),則圖像為D圖像所描述。平時注意線圈繞垂直于磁場的軸旋轉(zhuǎn)時的瞬時電動勢表達式的理解

【答案】D

4.【解析】原線圈電壓有效值U1=220V,由電壓比等于匝數(shù)比可得副線圈電壓U2=55V,A對;電阻R上的電流為2A,由原副線圈電流比等于匝數(shù)的反比,可得電流表示數(shù)為0.5A, C對;輸入功率為P=220×0.5W=110W,D錯;周期T= =0.02s,B錯。

【答案】AC

5.【解析】(1)輸電線上的電流強度為I=A=52.63A

輸電線路損耗的功率為

P=I2R=52.632×6W≈16620W=16.62kW

(2)改用高壓輸電后,輸電線上的電流強度變?yōu)镮′=A=4A

用戶端在變壓器降壓前獲得的電壓    U1=U-I′R=(5000-4×6)V=4976V

根據(jù)      

用戶得到的電壓為U2×4976V=226.18V

  【答案】380,75%

6.【解析】帶電粒子在交變電場中不斷地作勻加速和勻減的交替運動,經(jīng)過一個周期后,速度為零,再又重復(fù)前面的運動,所以選項A正確

【答案】A

7.【解析】原線圈中電壓的有效值是220V,由變壓比知副線圈中電壓為100V,流過電阻的電流是10A;與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V;經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×1034J。

【答案】D

8.【解析】理想變壓器的特點是輸入功率等于輸出功率,當負載電阻增大時,由于副線圈的電壓不變,所以輸出電流I2減小,導(dǎo)致輸出功率P2減小,所以輸入功率P1減小;輸入的電壓不變,所以輸入的電流I1減小,B正確

【答案】B

9.【解析】因為變壓器的匝數(shù)與U1不變,所以U2與兩電壓表的示數(shù)均不變.當S斷開時,因為負載電阻增大,故次級線圈中的電流I2減小,由于輸入功率等于輸出功率,所以I1也將減小,C正確;因為R1的電壓減小,故R2、R3兩端的電壓將增大,I3變大,B正確.

【答案】BC

10.【解析】 (1)輸電線的電阻為:                               P2=P1   P2=I2U2          聯(lián)立以上五式解得:U2=8×104V              

輸電線路上的電壓損失 U=I2R=3200V 

【答案】(1)U2=8×104V   (2)3200V 

名校試題

1.【解析】線圈轉(zhuǎn)動900后,進入磁場,線圈處于平行磁感線平面,磁通量變化最快,在這個過程中,沒有感應(yīng)電流;線圈再轉(zhuǎn)動900后,線圈處于中性面,磁通量變化最慢,在這個過程中,磁通量增加,感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流呈余弦規(guī)律變化,感應(yīng)電流由b到a;再轉(zhuǎn)動900后,線圈處于平行磁感線平面,磁通量變化最快,在這個過程中,磁通量減小,感應(yīng)電流由a到b;再轉(zhuǎn)動,離開磁場,沒有感應(yīng)電流,依次類推。

【答案】D

2.【解析】由圖可知交交變電流的周期為0.04s,所以選項A正確;交變電壓的最大值為100V,而電阻R=100Ω,所以交變電流的最大值為1A

【答案】AD

3.【解析】由圖可以求得.交變電流的頻率為40Hz,所以選項A錯;交變電流的瞬時表達式為,所以選項B錯;在t=0.01s時,穿過交流發(fā)電機線圈的磁通量為零,所以選項C錯;因電流的有效值為2.5A,所以發(fā)電機線圈電阻為0.4Ω,則其產(chǎn)生的熱功率為5W,故選項D對.

【答案】D

4【解析】V1示數(shù)小于正常值時,副線圈的輸出電壓也要變小,所以滑動觸頭P向上滑動,即選項A正確;當用電器增加時,副線圈的電流增大,輸電線上損失的電壓增大,要使電器正常工作,滑動觸頭P應(yīng)向上滑,所以選項C正確

【答案】AC

5.【解析】副線圈的電流增大,輸電線上損失的電壓增,所以選項C正確

【答案】C

6.【解析】Ka合到b時,n1減小,由,可知U2增大,P2=隨之增大,而P1=P2,又P1=I1U1,從而I1增大,A正確;Kb合到a時,與上述情況相反,P2將減小,B正確;P上滑時,R增大,P2=減小,又P1=P2,P1=I1U1,從而I1減小,C錯誤;U1增大,由可知,U2增大,I2=隨之增大,由可知I1也增大,D正確。

【答案】A、B、D正確。

7.【解析】由于次級兩組副線圈的組合連接使得小燈泡回路中兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相反,所以小燈泡的工作電壓有效值為:

因為理想變壓器輸入功率等于輸出功率,故答案應(yīng)選A.

【答案】A

8.【解析】電流互感器要把大電流變?yōu)樾‰娏,因此原線圈的匝數(shù)少,副線圈的匝數(shù)多。監(jiān)測每相的電流必須將原線圈串聯(lián)在火線中。

【答案】A

9.【解析】(1)Em=nBSω

  代人數(shù)據(jù)得  Em=400×0.25×0.05×0.04×l00 V=20 V 

(2)Im=                                         

代人數(shù)據(jù)得Im=A=2A 

∵是正弦交變電流,所以電流表讀數(shù)即有效值

I=A=1.41A   

(3)p=I2R=×9.9W=19。8W.  

【答案】(1)  20 V(2)   1.41A       (3)19。8W

10.  【解析】 發(fā)電站的輸出電流

               ①

    輸電線路損失的功率              ②

    則         ③

變壓器的匝數(shù)比

【答案】

11. 【解析】⑴如圖36所示。由于輸送功率為P=500kW,一晝夜輸送電能E=Pt=12000度,終點得到的電能E=7200度,因此效率η=60%。輸電線上的電流可由I=P/U計算,為I=100A,而輸電線損耗功率可由Pr=I 2r計算,其中Pr=4800/24=200kW,因此可求得r=20Ω。    

⑵輸電線上損耗功率,原來Pr=200kW,現(xiàn)在要求Pr′=10kW ,計算可得輸電電壓應(yīng)調(diào)節(jié)為U′=22.4kV。

【答案】(1)η=60%      20Ω   (2)22.4kV

12.【解析】(1)根據(jù)磁場分布特點,線框不論轉(zhuǎn)到磁場中哪一位置,切割磁感線的速度始終與磁場方向垂直,故線框轉(zhuǎn)到圖示位置時,感應(yīng)電動勢的大小為

E=2Blv=2Bl=BlLω

(2)線框轉(zhuǎn)動過程中,只能有一個線框進入磁場(作電源),另一個線框與外接電阻R并聯(lián)后一起作為外電路。

電源內(nèi)阻為r,外電路總電阻R=r

R兩端的電壓最大值:UR=IR=

(3)在磁場中,通過R的電流大小相等                                                               圖37

iR=BlLω?                            

從線框進入磁場開始計時,每隔T/8(線框轉(zhuǎn)動45°)電流發(fā)生一次變化,其iR隨時間t變化的圖象如圖20所示。

【答案】(1)BlLω  (2)   (3)如圖37所示

考點預(yù)測題

1.【解析】此題是已知圖象求數(shù)學表達式的問題,電壓表示數(shù)為10V是有效值,電壓最大值為,CD均錯;因此電流有效值為,交流電的電流最大值為,由圖可知,交流電的周期T=0.02s,因此,故A正確

【答案】A

2.【解析】求解此題的關(guān)鍵是由線圈的轉(zhuǎn)動來確定表達式。取軸Ox垂             

直于磁感強度,線框轉(zhuǎn)角為θ(如圖38所示)線框長邊垂直于紙面,點A、B表示線框長邊導(dǎo)線與紙面的交點,O點表示轉(zhuǎn)軸與紙面的交點.                   

線框長邊的線速度                                     

  一根長邊導(dǎo)線產(chǎn)生的電動勢為,一匝導(dǎo)線框所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

         

N匝線框產(chǎn)生的電動勢應(yīng)為   

磁極換成釹鐵硼永磁體時,設(shè)匝數(shù)為N′,則有      圖38                                          

由 En=EN′可得   

【答案】

3.【解析】正方形線框在磁場中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Em,該交變電流的有效值為,,正確答案為B

【答案】B

4.【解析】 由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律             

                     

可得內(nèi),

內(nèi),由有效值的定

                                           

【答案】B

5.【解析】鉗形表是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的,故只能用來測量交流電流;對鉗形表的初、次級滿足,I1不變,故當n1增加3倍時I2=3.6A,正確答案為C.鉗形表在使用時,初級是串聯(lián)在被測電路中的,故同一電纜線雖多繞了幾匝,但電纜線中的電流 I1保持不變.。

【答案】C

6. 【解析】由燈泡正常發(fā)光知,副線圈電壓為220V,又原、副線圈電壓與匝數(shù)成正比,D錯。輸入、輸出功率相等,B錯;電流表的示數(shù)為有效值,所以A錯,C正確。

【答案】C

7.【解析】保持P的位置及U不變,S由b切換到a的過程中,副線圈匝數(shù)增多,輸出電壓增大,則R上消耗的功率也增大,原線圈的輸入功率也增大;U不變,輸入電流I增大,所以選項A、D錯而C正確。保持P的位置及U不變,S由a切換到b的過程中,副線圈匝數(shù)減少,則輸出電壓減少,輸出電流也減少。故選項B也正確。

【答案】BC

8.【解析】(1)設(shè)原、副線圈上的電壓、電流分別為U1、U2、I1、I2.       

根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率,有 I1U1=I2U2

當 I2=12mA時,I1即為熔斷電流.代入數(shù)據(jù),得 I1=0.98A

(2)設(shè)副線圈中電流為 I2′=10mA時,變壓器的輸入功率為 P1,根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率,有 P1=I2′U2,代入數(shù)據(jù),得 P1=180W

【答案】(1)I1=0.98A  (2)P1=180W

9.【解析】輸入電流和輸出電流都是由負載決定,輸出、輸入電壓由電源決定.原距離輸電原理考查.選項C對。

【答案】C

10.【解析】⑴所有燈都正常工作的總功率為22×6×40=5280W,用電器總電流為A,輸電線上的電流A,降壓變壓器上:U2=4U2/=880V,輸電線上的電壓損失為:Ur=IRR=24V ,因此升壓變壓器的輸出電壓為U1/=UR+U2=904V,輸入電壓為U1=U1//4=226V,輸入電流為I1=4I1/=24A,所以發(fā)電機輸出功率為P=U1I1=5424W

    ⑵發(fā)電機的電動勢E=U1+I1r=250V

    ⑶輸電線上損耗的電功率PR=IR2R=144W

【答案】(1)  5424W  (2)250V  (3)144W

11.【解析】(1)由電場強度公式 

    帶電粒子所受電場力 

      因此 

(2)粒子在時間內(nèi)走過的距離為 

  故帶電粒子在時恰好到達A板,根據(jù)動量定理,此時粒子的動量

 

(2)帶電粒子在時間內(nèi)向A板做勻加速運動,在向A板做勻減速運動,速度為零后將返回。粒子向A板運動的可能最大位移

  

要求粒子不能到達A板,則有s<d,由得,電勢變化頻率應(yīng)滿足

  

【答案】(1)   (2) (3)

 12.【解析】(1)質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子以平行于極板的初速度v0射入長L板間距離為d的平行板電容器間,兩板間電壓為U,求射出時的側(cè)移

時,電子能穿越平行板

時,電子不能穿越極板,中途就落到上板或下板上。如圖39所示。                                               圖39

可看出,與U成正比。電子穿越平行極板的臨界條件為,此時兩板上的電壓可算得。因為    

所以==91V

(2)當交變電壓的最大值超過91V時,射入的電子束會出現(xiàn)有時能通過兩極板,有時不能通過的現(xiàn)象,由圖40可以知道,要使

=2:1

在每個半周期內(nèi),==,也就是在時,=91V。由交變電流的方程得

所以                                    圖40

【答案】(1)91V(2)

  13.【解析】 感抗對電流的阻礙作用是“通直流,阻交流”,“通低頻,阻高頻”,容抗對電流的阻礙作用是“通交流,隔直流”“通高頻,阻低頻”。線圖L1的作用是讓低頻信號通過,阻礙高頻成分,通過線圈L1的信號中還有少量的高頻成分,C1的作用就是讓這些少量的高頻成分通過,阻礙低頻信號通過,讓低頻信號通過揚聲器甲,故揚聲器甲是低音揚聲器,選項A、B、C錯誤;L2的作用是讓低頻信號通過,阻礙高頻成分通過,減弱通過揚聲器乙的低頻頻電流,揚聲器乙是高音揚聲器,選項D正確。

【答案】D

14.【解析】當自行車車輪轉(zhuǎn)動時,通過摩擦小輪使發(fā)電機的線框在勻強磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動,線框中產(chǎn)生一正弦交流電動勢,其最大值ε=ω0BSN 

式中ω0為線框轉(zhuǎn)動的角速度,即摩擦小輪轉(zhuǎn)動的角速度.

發(fā)電機兩端電壓的有效值

設(shè)自行車車輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω1,由于自行車車輪與摩擦小輪之間無相對滑動,有

R1ω1=R0ω0

小齒輪轉(zhuǎn)動的角速度與自行車輪轉(zhuǎn)動的角速度相同,也為ω1.設(shè)大齒輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω,有 R3ω=R2ω1由以上各式解得,代入數(shù)據(jù)得ω=3.2s-1

【答案】ω=3.2s-1

15.【解析】根據(jù)第一列電磁波從發(fā)出到收到回波可以確定飛機離開雷達站的第一個位置;  根據(jù)第二列電磁波從發(fā)出到收到回波可以確定飛機離開雷達站的第二個位置.這兩個位置的變化(位移)對應(yīng)的時間為 4秒,就可以計算飛機的速度值.(雷達波往返的時間遠小于相鄰兩個雷達發(fā)出的時間).如圖1所示模擬了雷達站雷達屏上所看到的圖案,圖中為第一列雷達波及其回波,為第二列雷達波及其回波(由于雷達波在傳播過程中有損耗,所以回波的幅值較發(fā)出時小).設(shè)飛機的速度為v,之間的時間間隔為 t1,之間的時間間隔為t2之間的時間間隔為t,則vt=c(t1-t2)/2,所以v=c(t1-t2)/2t=525m/s.

【答案】525m/s

16.【解析】(1)∵         

∴f1=3.00×108/2×10-9=1.5×1017(Hz)   f2=3.00×108/1×10-4=3×1012(Hz)

∴輻射的頻率范圍為3×1012Hz~1.5×1017Hz

(2)每小時從太陽表面輻射的總能量為代入數(shù)所得W=1.38×1010J

(3)設(shè)火星表面溫度為T,太陽到火星距離為d,火星單位時間內(nèi)吸收來自太陽的輻射能量為   ∴

火星單位時間內(nèi)向外輻射電磁波能量為

火星處在平衡狀態(tài),即

由上式解得火星平均溫度

【答案】(1)3×1012Hz~1.5×1017Hz   (2)1.38×1010J (3)

 


同步練習冊答案