第1课时 功 功率+交变电流的产生和描述.pdf
第五章机械能-第1课时功功率一一一一一一一一一一一-课时集训-一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一-一一.一一一。基础练习。一一、功的正负的判断方法1.（多选）一个力对物体做了负功，则说明(AC)A这个力一定阻碍物体的运动B这个力不一定阻碍物体的运动c这个力与物体运动方向的夹角a)90D这个力与物体运动方向的夹角a90 解析：由功的表达式W=Flcosa知，只有当180?:a)90时，cosa 凡，V1,o Tc 2.,.-3 势有效值为U房V=5扛V，故选项D错误10.(2014安徽安庆高三模拟）一个匝数为100,电阻为0.5 Q的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化则线圈中产生交变电流的有效值为(B)A.5扛AB.2拐AC.6 AD.5 A 解析：01s内的磁通量变化率为K1罕Wb/s=O.01 Wb/s,则感应电动势E1=nK1=lV,ll.2 s内的磁通量变化率为K2竺Wb/s=O.05 Wb/s,0.2 则感应电动势E2=nK2=5V,对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量：2 52 Q=Q1+Q2=(X 1+X 0.2)J=l2 J.0.5 0.5 根据Q=I2RT得I=2污A，故选项B正确11.(2014河北衡水中学上学期期中）（多选）如图所示，一半径为r的半圆形单匝线圈垂直放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.以直径ab为轴匀速转动，转速为n,ab与磁场边界重合，M和N是两个滑环，负载电阻为R线圈、电流表和连接导线的电阻不计，下列说法中正确的是(AB)A转动过程中电流表的示数为今户B从图示位置起转过1/4圈的时间内产生的平均感应电动势为2nrr Br 2 c从图示位置起转过1/4圈的时间内通过负载电阻R的电荷量为扛B448R D以上说法均不正确解析：转速为n,则w=2冗 n,S=;兀f最大感应电动势Em=BSw=rr 2Bnr飞因只有一半区域内有磁场，由有效值的计算公式可得红T庙）汉巨江R迈R2得有效值E子兰士，则电路中电流I=今尸，故选项A正确，转i圈时磁通量变化量为A中B平，所用的时间t飞；，则平均电动势户赞2n 冗Br2，通过负载电阻R的电荷量Q=h=!t亏？，故选项B正确C、D错误12如图所示的区域内有垂直千纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直千纸面的0轴以角速度Q匀速转动(0轴位千磁场边界）则线框内产生的感应电流的有效值为(D)X X X X X X B X X X X X X X X X X X X 启沪仁立立A 2 SL Q 2 JBL”B.-2R 2R C 2 扛BLo2 3L”4R D.4R 解析：切割磁感线产生的感应电动势为E=BL沁，线框转动一周有电1 2 动势的时间是了，故根据电流有效值定义有（已今惊仁I2RT，解得I-BL”9 R 4 4R 故选项D正确13如图（甲）所示，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只R=lQ的电阻，导轨间距L=0.2m，导轨的电阻忽略不计，整个装置处千竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=O.8 T一根电阻r=O.3 Q的导体棒ab置于导轨上，且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动，其速度图像如图（乙）所示（正弦曲线）求：R P。M主RQ N（甲）三三（乙）(1)导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式(2)整个电路在1分钟内产生的热量解析：（l）由速度图像得，某时刻导体棒运动速度表达式v=lOsin 10 兀tm/s 导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=BLv=l O BLsin 10兀t=l.6sin 10 兀tV.(2)感应电动势的最大值为E=lOBL=l.6 V.感应电动势的有效值为E赁飞扛V,回路中的总电阻为R=r于0.8 Q,电流I左12A,整个电路在1分钟内产生的热量为Q=I2Rt=96 J.答案：(1)e=l.6s in 10 n t V(2)96 J 14.(2014浙江冲刺押题卷）有人为汽车设计了一个“再生能源装置”,原理简图如图（甲）所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用图（甲）中，线圈的匝数为n,ab长度为Lt,be长度为L2图（乙）是此装置的正视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B，有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是goo某次测试时，外力使线圈以角速度Q逆时针匀速转动，电刷M端和N端接电流传感器，电流传感器记录的i-t图像如图（丙）所示(I为已知量），取ab边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻t=O不计线圈转动轴处的摩擦迎乒，乌丘炉o;/（甲）（乙）牛r,r,r,r,0(1)求线圈在图（乙）所示位置时，产生电动势E的大小，并指明电刷M和N哪个接电源正极，(2)求闭合电路的总电阻R和外力做功的平均功率P;(3)为了能够获得更多的电能，依据所学的物理知识，请你提出改进该装置的三条建议解析：（l）有两个边一直在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动，有E=2nBL1v,其中v=：QL幻解得E=nBL1L心，根据右手定则，M端接电源正极(2)根据欧姆定律，电流I=,得R=让2”l.线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半周期，故外力平均功率P年R,2 解得P=让2叫2(3)增加磁感应强度；增加线圈匝数，增加磁场区域面积，适当增加线圈面积，变成多组线圈等答案：(1)nBL1L2 w M端接电源正极(2)让加也L1孕1l 2(3)见解析
