交流发电机的原理如图13.doc

交流发电机的原理如图13-11甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕OO轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为R=2.0 ，求:图13-11(1)通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？(2)矩形线圈转动的周期是多少？(3)线圈电阻上产生的电热功率是多少？(4)保持线圈匀速运动，1 min内外界对线圈做的功是多少？ (1)2.0 A(2)4.0103 s(3)4 W(4)240 J解析:(1)由It图可知通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值Im=2.0 A.(2)矩形线圈转动的周期T=4.0103 s.(3)由有效值线圈电阻上产生的电热功率为(4)外界对线圈做功转化成电能再转化成电热，1分钟内外界对线圈做的功W=Pt=240 J. 如图所示，半径10的圆形匀强磁场区域边界跟轴相切于坐标系原点，磁感强度0.332，方向垂直于纸面向里在处有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率均为3.2106的粒子，已知粒子的质量6.641027，电量3.21019求：（1）画出粒子通过磁场空间做圆运动的圆心点轨迹，并说明作图的依据（2）求出粒子通过磁场空间的最大偏转角（3）再以过点并垂直于纸面的直线为轴旋转磁场区域，能使穿过磁场区且偏转角最大的粒子射到正方向的轴上，则圆形磁场区的直径至少应转过多大角度？ （1）粒子在磁场中做圆弧运动的半径为，由公式向，得2，0.2 2分2粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心点的轨迹如图中虚线所示（即以为圆心，为半径的半圆弧）2分（2）粒子在磁场中做圆弧运动中的轨迹半径大小一定，欲穿过磁场时偏转角最大，须圆弧轨道所夹的弦最长，即共线，如图212，60 4分（3）欲使穿过磁场且偏转最大的粒子，能射到轴正方向上，必须从点射出的粒子和轴正方向的夹角大于90，根据几何关系可知圆形磁场至少转过60 4分 如图所示，绝缘细绳绕过轻滑轮连接着质量为的正方形导线框和质量为的物快，导线框的边长为、电阻为物快放在光滑水平面上，线框平面竖直且边水平，其下方存在两个匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为，方向水平但相反，区域的高度为，区域的高度为2开始时，线框边距磁场上边界的高度也为，各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，运动中线框平面始终与磁场方向垂直，始终在水平面上运动，当边刚穿过两磁场的分解线进入磁场时，线框做匀速运动。不计滑轮处的摩擦求： （1）边刚进入磁场时，线框的速度大小。 （2）边从位置运动到位置过程中，通过线圈导线某横截面的电荷量。 （3）边从位置运动到位置过程中，线圈中产生的焦耳热。 解: (1)当线框下降过程中,对线框和物快组成的整体,由动能定理得 (3分) (2分) (2)线框以I区进入区过程中 (2分) (3分) (3)线框边运动到位置之前,只有边从位置下降2的过程产生感应电流,设线框边在区域匀速运动的速度是,线圈中电流为,则 (1分) 此时均做匀速运动 (1分) (2分) 根据能量转化与守恒定律 (3分) 或 (1分) 解析：(1)向试管中滴加液体时，试管要竖直，滴管要垂直悬空(2)给试管中液体加热时，液体体积不能超过试管容积的13，加热时，应用酒精灯的外焰加热(3)蒸馏时，温度计水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处(4)过滤时玻璃棒下端放在三层滤纸处(5)NO不能用排空气法收集，只能用排水法(6)铁丝在氧气中燃烧时，应在瓶底铺层细沙或瓶中放少量水答案：(1)试管没竖直；滴管口接触管壁(2)试管底部放在酒精灯焰芯上；试管内液体体积不能超过试管容积的1/3(3)温度计的水银球插在乙醇溶液中(4)玻璃棒没有接触滤纸三层的一边(5)不能用排空气法收集NO(6)瓶底没有铺一层细沙或瓶里没有加少量水例8、下图所示是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置（加热及夹持固定装置均已略去）。请根据下列要求回答问题。（1）若锥形瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：当仪器连接顺序为ADBBC时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。此实验的目的是 。为了使B中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有（写一种） 。加热前必须进行的操作是 。（2）若锥形瓶中盛装Na2SO3固体，分液漏斗中盛装H2SO4溶液，B中装过氧化钠固体，验证SO2气体与过氧化钠反应时是否有O2生成。SO2与过氧化钠反应生成O2的方程式可能为： ；根据气流方向，从图中选择适当的仪器进行实验，装置的连接顺序为（填字母）；（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）；（可以不填满，也可以补充）装置B中可能观察到的现象是 。验证有O2产生的方法是： 。有同学认为B装置后要接装置C或装置D或装置E，你的选择是 ，其理由为： 。错解分析对每步实验过程，实验操作的目的不明确。答案及解析（1）验证H2的还原性并检验其氧化产物 控制分液漏斗的活塞，使稀H2SO4缓慢滴人（或在烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或 用冰毛巾捂着烧瓶或加入醋酸钠固体等，其他合理答案亦可给分）检验装置中空 气是否排尽或检验氢气是否纯净 （2）2SO2+2Na2O2 2Na2SO3+O2 ADBC（2分）淡黄色固体粉末逐渐变为无色 将一带火星的木条置于装置末端出气口，看木条是否复燃接装置C（1分）理由是：接装置C既可防止空气中的水蒸气进入与B中的过氧化钠 反应，又可吸收过量的SO2，防止污染空气（或答：接D将不能吸收多余的SO2或接E将不能防止水蒸气进入且不利于O2的检验或其他合理答案） 有几个实验小组的同学，利用下图装置进行“一器多用”的实验探究(a中盛放的液体均匀速慢滴下；b中盛放的药品足量；若在c、d中盛装液体，则长导管均浸入液面以下)，每组同学设想在a、b、c、d中分别盛放不同物质，来制取某种气体并检验其性质。 请你回答以下各组同学在交流实验设计方案中提出的问题：.(1)若a：浓盐酸；b：高锰酸钾(其氧化性比二氧化锰强很多)；c：左侧放干燥的红色布条，右侧放红色鲜花瓣。在实验过程中c中的现象能够说明_。d装置中盛放药品的作用是_，请写出d中反应的离子方程式：_。(2)若a：稀盐酸；b：贝壳粉；c：饱和碳酸钠溶液；d：饱和C6H5ONa溶液。在实验过程中，c中出现的现象是_。d中现象是_，这说明_。(3)若a：饱和食盐水；b：碳化钙；c：少量酸性高锰酸钾溶液；d：溴水。在实验过程中，c中出现的现象说明生成的气体具有_性。d中发生反应的类型是_。多余气体的处理方法是_。(4)若a：浓氨水；b：生石灰；c：四氯化碳；d：盐酸。在实验过程中，c中出现的现象是_。写出d中反应的离子方程式：_。.你认为四组同学在制取气体之前都应进行的操作是_。你还可以利用此装置的a和b两部分可制取的气体有(只写一种)_。 .(1)具有漂白性的是次氯酸，而不是氯气 吸收未反应的氯气，防止污染空气 Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O (2)有晶体析出 出现浑浊 苯酚的酸性弱于碳酸 (3)还原 加成 点燃 (4)冒气泡，接着d中物质回流到c中，液体分层，下层为油状物 NH3+H+.气密性检查 氧气或二氧化硫或氢气(合理答案均可)解析：