某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小4.5×10-5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100 m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自西向东流,流速为2 m/s.下列说法正确的是( )
A. 河北岸的电势较高
B. 河南岸的电势较高
C. 电压表记录的电压为9 mV
D. 电压表记录的电压为5 mV
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下列有关物理学家的成就正确的是( )
A. 法拉第发现了电流的磁效应
B. 安培提出了分子电流假说
C. 楞次发现了电磁感应定律
D. 奥斯特发现了判断感应电流方向的规律
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下列实验或器件应用自感现象的是( )
A. B. C. D.
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如图所示,通有恒定电流的直导线MN与闭合金属线框abcd共面,第一次将金属线框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,第二次将金属线框由位置Ⅰ翻转到位置Ⅱ,设两次通过金属线框截面的电荷量分别为q1和q2,则( )
A. q1<q2 B. q1=q2 C. q1>q2 D. q1≠0,q2=0
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如图所示,直角坐标系Oxy的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B,在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B,现将半径为R,圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动.t=0时线框在图示位置,设电流逆时针方向为正方向.则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是( )
A. B. C. D.
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如图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间按正弦规律变化,其et图像如图乙所示。发电机线圈内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω。则( )
A. 线圈的转速n=480 r/min
B. 电压表的示数为10V
C. t=0.125s 时,穿过线圈的磁通量为零
D. 0 ~0.125s的时间内,流过灯泡的电量为C
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晚上七八点钟,用户使用的电灯增多,灯光要比深夜暗些,这是因为( )
A. 电路的总电流减小,每电灯分到的电流也减小
B. 电路的总电流不变,但每电灯分到的电流减小
C. 电路的总电流增大,使输电干线上的电压降增大
D. 电路的总电流增大,使输电干线上的电压降减小
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如图所示,理想变压器的副线圈通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的总电阻为R,开始时,开关S断开。当S接通时,以下说法中错误的是( )
A. 通过灯泡L1的电流增大
B. 电阻R上的电压增大
C. 原线圈输入功率增大
D. 副线圈中的电流增大
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某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R并联的是一个理想交流电压表,D是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100xt(v),则交流电压表示数为( )
A. 10V B. 20V
C. 15V D. 14.1V
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如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,导轨间距为l,电阻不计。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。金属杆放置在导轨上,与导轨的接触点为M、N,并与导轨成θ角。金属杆以ω 的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直,转动过程金属杆与导轨始终良好接触,金属杆单位长度的电阻为r。则在金属杆转动过程中( )
A. M、N两点电势相等
B. 金属杆中感应电流的方向是由M流向N
C. 电路中感应电流的大小始终为
D. 电路中通过的电量为
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在一阻值为R=10Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电,则( )
A. 此交流电的频率为0.5Hz
B. 此交流电的有效值约为3.5A
C. 在2~4s内通过该电阻的电荷量为1C
D. 在0~2s内电阻产生的焦耳热为25J
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供电系统由于气候原因遭到严重破坏。为此,某小区启动了临时供电系统,它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成,如图所示,图中R0表示输电线的电阻。滑动触头P置于a处时,用户的用电器恰好正常工作,在下列情况下,要保证用电器仍能正常工作,则( )
A. 当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P向上滑动
B. 当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P向下滑动
C. 如果V1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P应向上滑
D. 如果V1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P应向下滑
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如图,两条水平虚线之间有垂直于纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场.质量为m、电阻为R的正方形线圈边长为L(L<d),线圈下边缘到磁场上边界的距离为h.将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0在整个线圈穿过磁场的全过程中(从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场),下列说法中正确的是( )
A. 线圈可能先加速后减速
B. 线圈的最小速度可能是
C. 线圈的最小速度一定是
D. 线圈产生的焦耳热为2mgd
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如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,线圈的电阻不计,线圈共N匝,理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2,定值电阻,当线圈的转动角速度为时,电压表的示数为U。则( )
A. 电流表的示数为
B. 从线圈转动到图示位置开始计时,线圈中产生的电动势的瞬时表达式为
C. 线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为
D. 当线圈的转动角速度为时,电压表的示数为
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如图为远距离输电的示意图,若电厂输出电压u1=220sin100πt(V),则下列表述正确的是( )
A. U1<U2,U3>U4
B. U1=220V
C. 若U2提高为原来的10倍,输电线上损失的功率为原来的
D. 用户得到的交变电流频率为25Hz
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(1)探究电磁感应现象应选用如图_____ (选填“甲”或“乙”)所示的装置进行实验.在这个现象中感应电流的方向与___________的方向和磁感应线方向有关.
(2)如图丙所示,A为弹簧测力计(量程足够大),B为条形磁铁(下端为S极),C为螺线管.现将S1断开,S2由1改接到2,则弹簧测力计的示数将______;若S2接2 不变,再闭合S1,弹簧测力计的示数将_____.(都选填“变大”、“变小”或“不变”)
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交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表,使用时,只要将电流表串联进电路即可.扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻.还可以给它配接一只变压器,同样也能起到扩大电流表量程的作用.如图所示,变压器a、b两个接线端子之间线圈的匝数n1 , c、d两个接线端子之间线圈的匝数n2 , 并且已知n1>n2 , 若将电流表的“0~3A”量程扩大,应该将交流电流表的接线柱的“0”“3A”分别与变压器的接线端子_________相连(选填“a、b”或“c、d”);这时,电流表的量程为_________A.
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(本大题12分)如图所示,一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈匝数N=100匝,线圈电阻r=3Ω,ab=cd=0.5m,bc=ad=0.4m,磁感应强度B=0.5T,电阻R=311Ω,当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时,(π=3.14, )求:
(1)感应电动势的最大值是多少?
(2)t=0时刻,线圈在图示位置,写出此交变电流电动势的瞬时值表达式;
(3)此电压表的示数是多少?
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(本大题13分)如图所示,一个质量m=16g,长d=0.5m,宽L=0.1m,电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,经过h1=5m高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场,线框进入磁场时恰好匀速下落。已知磁场区域的高度h2=1.55m,求:
(1)磁场的磁感应强度多大?
(2)线框下边将要出磁场时的速率;
(3)线框下边刚离开磁场时感应电流的大小和方向。
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(本大题18分)如图(A)所示,固定于水平桌面上的金属架cdef,处在一竖直向下的匀强磁场中,磁感强度的大小为B0,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦地滑动,此时adeb构成一个边长为l的正方形,金属棒的电阻为r,其余部分的电阻不计。从t=0的时刻起,磁场开始均匀增加,磁感强度变化率的大小为k(k=)。求:
(1)用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止,写出F的大小随时间t变化的关系式。
(2)如果竖直向下的磁场是非均匀增大的(即k不是常数),金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时,可使金属棒中始终不产生感应电流,写出该磁感强度Bt随时间t变化的关系式。
(3)如果非均匀变化磁场在0—t1时间内的方向竖直向下,在t1—t2时间内的方向竖直向上,若t=0时刻和t1时刻磁感强度的大小均为B0,且adeb的面积均为l2。当金属棒按图(B)中的规律运动时,为使金属棒中始终不产生感应电流,请在图(C)中示意地画出变化的磁场的磁感强度Bt随时间变化的图像(t1-t0=t2-t1<)
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