河北省保定市曲阳县第一中学2019-2020学年高二物理上学期第四次考试试题(含解析)
一、选择题
1.一直升机停在南半球地磁北极上空.该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为L,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b.如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,如图所示,则
A. E=2πfL2B,且a点电势低于b点电势
B. E=πfL2B,且a点电势低于b点电势
C. E=πfL2B,且a点电势高于b点电势
D. E=2πfL2B,且a点电势高于b点电势
【答案】B
【解析】
【详解】每个叶片都切割磁感线运动,根据右手定则知,感应电流方向由a到b,则a点电势低于b点电势;b端的线速度大小为:
v=Lω=2πLf
所以每个叶片中的感应电动势为:
A. E=2πfL2B,且a点电势低于b点电势,与分析结果不符,故A错误.
B. E=πfL2B,且a点电势低于b点电势,与分析结果相符,故B正确.
C. E=πfL2B,且a点电势高于b点电势,与分析结果不符,故C错误.
D. E=2πfL2B,且a点电势高于b点电势,与分析结果不符,故D错误.
2.如图所示,边长为L、匝数为N,电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动,轴OO′垂直于磁感线,在线圈外接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度ω转动,下列判断正确的是( )
A. 在图示位置时线框中磁通量的变化率为零,感应电动势最大
B. 当可变电阻R的滑片P向上滑动时,电压表V2的示数变大
C. 电压表V2示数等于
D. 变压器的输入与输出功率之比为1∶1
【答案】D
【解析】
【详解】A.线圈在如图所示的位置,磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,A错误;
B.交流电压表此时测的是交流电的有效值,所以滑动变阻器上下移动的时候,V1、V2的读数不变,B错误;
C.交流电动势最大值
则变压器初级电压有效值
根据变压器的匝数比可得电压表V2的读数是
C错误;
D.变压器的输入输出功率相等,D正确。
故选D。