有人為汽車設(shè)計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖1所示，當(dāng)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�。圖1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(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，有理想邊界的兩個扇形磁場區(qū)夾角都是900 。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(jìn)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(xué)的物理知識，請你提出改進(jìn)該裝置的三條建議。


解：（1）                                                                   （1分）

                                                             （1分）

                                                         （2分）

根據(jù)右手定則，M端是電源正極                                                                        （1分）

（2）電流：                                                       （1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                        （1分）

外力平均功率                                                 （2分）

                                                            （1分）

（3）增加磁感應(yīng)強(qiáng)度；增加線圈匝數(shù)；增加磁場區(qū)域面積；適當(dāng)增加線圈面積；變成多組線圈等                                            （6分）（答對一條2分）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


 冰壺運動深受觀眾喜愛，圖1為2014年2月第22屆索契冬奧會上中國隊員投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺甲運動一段時間后與對方靜止的冰壺乙發(fā)生正碰，如圖2。若兩冰壺質(zhì)量相等，則碰后兩冰壺最終停止的位置，可能是圖3中的哪幅圖                                    

 


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在“用單擺測重力加速度”的實驗中，由于沒有游標(biāo)卡尺，無法測小球的直徑d，實驗中將懸點到小球最低點的距離作為擺長l，測得多組周期T和l的數(shù)據(jù)，作出T2—l圖象，如圖所示。

（1）實驗得到的T2—l圖象是______；

（2）小球的直徑是__________cm；

（3）實驗測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮∈莀______m/s2（取三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：


根據(jù)玻爾理論，電子繞氫原子核運動可以看作是僅在庫侖引力作用下的勻速圓周運動，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在第1軌道運動的半徑為r1，靜電力常量為k。

（1）電子繞氫原子核做圓周運動時，可等效為環(huán)形電流，試計算電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運動的周期及形成的等效電流的大��；

（2）氫原子在不同的能量狀態(tài)，對應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運動，電子做圓周運動的軌道半徑滿足rn=n2r1，其中n為量子數(shù)，即軌道序號，rn為電子處于第n軌道時的軌道半徑。電子在第n軌道運動時氫原子的能量En為電子動能與“電子-原子核”這個系統(tǒng)電勢能的總和。理論證明，系統(tǒng)的電勢能Ep和電子繞氫原子核做圓周運動的半徑r存在關(guān)系：Ep=-k（以無窮遠(yuǎn)為電勢能零點）。請根據(jù)以上條件完成下面的問題。

①試證明電子在第n軌道運動時氫原子的能量En和電子在第1軌道運動時氫原子的能量E1滿足關(guān)系式

②假設(shè)氫原子甲核外做圓周運動的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過程中所釋放的能量，恰好被量子數(shù)n=4的氫原子乙吸收并使其電離，即其核外在第4軌道做圓周運動的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動能改變，試求氫原子乙電離后電子的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，有理想邊界的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,某帶電粒子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比）大小為，由靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后，從O點垂直射入磁場，又從P點穿出磁場。 下列說法正確的是（不計粒子所受重力）

A．如果只增加U，粒子可以從dP之間某位置穿出磁場

B．如果只減小B，粒子可以從ab邊某位置穿出磁場

C．如果既減小U又增加B，粒子可以從bc邊某位置穿出磁場

D．如果只增加k，粒子可以從dP之間某位置穿出磁場

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科目：高中物理 來源： 題型：


太陽系外行星大多不適宜人類居住，繞恒星“Glicsc581”運行的行星“Gl-581c”卻很值得我們期待。該行星的溫度在到之間，質(zhì)量是地球的6倍，直徑是地球的1.5倍。公轉(zhuǎn)周期為13個地球日�！癎licsc581”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的0.31倍。設(shè)該行星與地球均視為質(zhì)量分布均勻的球體，繞其中心天體做勻速圓周運動，則

       A．在該行星和地球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度相同

       B．如果人到了該行星，其體重是地球上的倍

       C．該行星與“Glicsc581”的距離是日地距離的倍

       D．恒星“Glicsc581”的密度是地球的倍

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，一輛貨車車廂內(nèi)緊靠前擋板處有一物體A，其質(zhì)量，與車廂間的動摩擦因數(shù)=0.83。物體A與貨車一起以速度v=10m／s，在傾角=37°的足夠長斜坡上勻速向上行駛。從某時刻貨車開始加速運動，v-t圖像如圖乙所示，物體A與車廂后擋板接觸前，已與貨車速度相同，此時貨車已經(jīng)做勻速直線運動（空氣阻力不計，g取10m／s2，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）。在這個相對滑動過程中，求：

（1）物體A的加速度；

（2）物體A的相對滑動時間；

（3）摩擦力對物體A所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：


在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖所示。

(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為________mm。

(2)在本實驗中，為了減小電流表和電壓表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差，采用了下面的實驗電路：測電阻的過程中，首先，閉合電鍵S1，將電鍵S2接2，調(diào)節(jié)滑動變阻器RP和r，使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程，讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1；然后，將電鍵S1接l，讀出這時電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2。則待測金屬絲的電阻是__________．

(3)若本實驗中，測得金屬絲的長度為L，直徑為D，電阻為Rx，則該金屬電阻率的表達(dá)式為__________。

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如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶10，副線圈電路中接有燈泡L，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有交流電壓表和交流電流表。現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用和分別表示此時交流電壓表和交流電流表的讀數(shù)，則

A．U=22V，I=1A　      

B．U=22V，I=0.01A

C．U=22V，I=A 

D．U=22V，I=0.2A

 

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