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如圖甲是某同學設計的一個發電裝置
發布時間：2022-08-31 13:02:12A. 如圖甲所示是某人設計的一種振動發電裝置，它的結構是一個套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=0.1m、匝數n=
（1）從抄圖可以看出，線襲圈往返的每次運動都是勻速直線運動，其速度為 v=
線圈做切割磁感線E=2nπrBv=2×20×3.14×0.1×0.2×0.8=2 V （2）感應電流 I=
電流圖象如右圖  （3）由於線圈每次運動都是勻速直線運動，所以每次運動過程中推力必須等於安培力． F 推 =F 安 =nILB=2nIp rB=2×20×0.2×3.14×0.1×0.2=0.5 N． （4）發電機的輸出功率即燈的電功率．P=I 2 R 2 =0.2 2 ×8 W=0.32 W （5）磁感線是閉合曲線，所以在磁鐵內部也有磁感線，這些磁感線穿過線圈了，所以線圈中的磁通量不為零，且在運動過程中磁通量發生變化了． 故本題答案：（1）2V．（2）如圖．（3）0.5N．（4）0.32W．（5）磁感線是閉合曲線，在磁鐵的內部也有磁感線，這些磁感線穿過線圈，線圈中的磁通量不為0，運動的過程中，磁通量發生變化． |
B. （2010江蘇二模）某學習小組設計了一種發電裝置如圖甲所示，圖乙為其俯視圖．將8塊外形相同的磁鐵交錯放
A、B導體切割磁感線產生的感應電動勢為 E=Bhv
又 v=ωr
解得 E=2V
由於ab桿中產生的感應電動勢E的大小保回持答不變，所以桿ab產生的感應電動勢的有效值E=2V，則電流表A的示數為I=
| E |
| R1+R |
| 2 |
| 0.5+1.5 |
C電阻R消耗的電功率為P=I2R=12×1.5W=1.5W，故C錯誤．
D、由楞次定律判斷可知，通過電流表的電流方向周期性變化，在一個周期內兩種方向通過電流表的電量相等，所以在圓柱體轉過一周的時間內，流過電流表A的總電荷量為零．
故D正確．
故選BD
C. 如圖甲所示是某同學設計的一種振動發電裝置的示意圖，一個半徑r=0.10m、匝數n=20的線圈套在永久磁鐵槽中
| |
| 2V |
| 9.5Ω+0.5Ω |
根據右手定則可得，當線圈沿x正方向運動時，
產生的感應電流在圖（甲）中是由D向下經過電珠L流向C的．
電流隨時間變化的圖象如圖所示．
（3）由於線圈每次運動都是勻速直線運動，
所以每次運動過程中推力必須等於安培力．
F 推 =F 安 =nNIL=nBI（2πr）=20×0.2×2×3.14×0.1×0.2=0.5（N），
（4）發電機的輸出功率即燈的電功率：
P=I 2 R 2 =（0.2） 2 ×9.5=0.38（W）；
答：（1）線圈產生的感應電動勢E的大小為2V；
（2）線圈運動時產生的感應電流為0.2A，I-t圖象如圖所示；
（3）每一次推動線圈運動過程中作用力F的大小為0.5N；
（4）該發電機的輸出功率為0.38W．
D. 如圖甲所示是一種振動發電裝置的示意圖，一個半徑r=0.10m、匝數n=20的線圈套在永久磁鐵槽中，槽中磁場的
A、線圈切割的速度v=
| 0.08 |
| 0.1 |
| 0.6 |
| π |
| E |
| R1+r |
| 19.2 |
| 10 |
B、0.01s時物體開始反向運動，此時速度為零；故電流最小；故B錯誤；
C、由圖可知，交流電的周期為0.2s．故交流電的步驟為：f=
| 1 |
| 0.2 |
D、0.15s時，導線向左運動，則由右手定則可知，電流以方向為C-L-D；故D錯誤；
故選：C．
E. 某興趣小組設計了一種發電裝置，如圖所示．在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區域的圓心角α均為 4
（1）bc、ad 邊的運動速度v=ω
感應電動勢E m =4NBl v 解得E m =2NBl 2 ω （2）根據歐姆定律得 電流 I m =
安培力F=2NBl m l 解得F=
（3）一個周期內，通電時間 t=
R 上消耗的電能W=
且W=I 2 RT 解得I=
答：（1）線圈切割磁感線時，感應電動勢的大小是2NBl 2 ω； （2）線圈切割磁感線時，bc邊所受安培力的大小是
（3）外接電阻上電流的有效值是
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F. 如圖所示，某同學設計了一個燃料電池並探究氯鹼工業原理的相關問題，其中乙裝置中X為陽離子交換膜，丙中
（1）燃料電池中，負極上投放燃料所以投放甲烷的電極是負極，負極上失電子發生氧化反應，電極反應式為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．
故答案為：CH4-8e-+10OH-═CO23-+7H2O；
（2）甲中投放氧化劑的電極是正極，所以乙裝置中石墨電極是陽極，陽極上氯離子失電子發生氧化反應，電極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑，
故答案為：2Cl--2e-═Cl2↑；
（3）串聯電池中轉移電子數相等，若在標准狀況下，有2.24L氧氣參加反應，則轉移電子的物質的量=
| 2.24L |
| 22.4L/mol |
2H++2e-=H2↑
2mol 22.4L
0.4mol xL
x=4.48，
故答案為：4.48；
（4）a為陰極，發生2H++2e-=H2↑，水的電離平衡正向移動，使溶液顯鹼性，酚酞遇鹼變紅，
故答案為：溶液變紅；由於2H++2e-=H2↑，水的電離平衡正向移動，使溶液顯鹼性，酚酞遇鹼變紅；
（5）電解精煉銅時利用了電解原理，電能轉化為化學能，也有少量轉化為熱能．電解精煉時粗銅做陽極，發生氧化反應，精銅做陰極，陰極上發生還原反應．電解時，溶液中的陽離子向陰極移動，在陰極上得電子．粗銅中的不活潑金屬不能失電子，以陽極泥的形式沉積在陽極附近．此題應選b、d；
故答案為：bd；
（6）利用反應2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應設計為原電池，銅被氧化，應為負極，正極上氧氣被還原，電極方程式為4H++O2+4e-═2H2O，
故答案為：4H++O2+4e-═2H2O．
G. （12分）如圖所示，某同學設計了一個燃料電池並探究氯鹼工業原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離
| （12分） (1) CH 4 +10OH - -8e － ＝CO 3 2- +7H 2 O ；（3分） (2)2Cl － －2e － ＝Cl 2 ↑；（2分） (3)4.48L，（2分）12.8g；（2分） (4)負（1分）飽和氯化鈉溶液或食鹽水（1分）鐵 （1分） H. （2010西城區模擬）某同學利用電磁感應現象設計了一種發電裝置．如圖1為裝置示意圖，圖2為俯視圖，將8塊
（1）感應電動勢：來E=Bhv
周期為：T=
粒子在
又：
故：t=4×
故粒子從M板運動到N板所經歷的時間t=3.14×10-2s． （3）第一種情況：粒子運動軌跡如答圖甲所示，運動時間為
初速度應為：v01=
第二種情況：粒子運動軌跡如答圖乙所示，運動時間為
初速度應為：v02=
故初速度大小分別為20m/s，10m/s，軌跡如圖所示． 答：（1）ab桿中產生的感應電動勢的大小2V； （2）粒子從M板運動到N板所經歷的時間3.14×10-2s； （3）初速度v0的大小分別為20m/s，10m/s，粒子對應的運動軌跡如上圖所示． I. 圖甲是一台小型發電機的構造示意圖，線圈逆時針轉動，產生的電動勢e隨時間t變化的正弦規律圖象如圖乙所示
A 在t=0.01s的時刻，電動勢為0，則為中性面，穿過線圈磁通量最大．故A錯誤；
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