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1、一、不定项选择题1.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示,则下列说法中正确的是( )A.t=0 时刻线圈平面与中性面垂直 B.t=0.01s 时刻, 的变化率最大C.t=0.02s 时刻,交流电动势最大 D.该线圈相应的交流电动势图象如图乙所示2.(2012福州模拟)小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个 R=10 的电阻构成闭合电路。不计电路的其他电阻。下列说法正确的是( )A.交变电流的周期为 0.125s B.交变电流的频率为 8HzC.交变电流的有效值为A
2、D.交变电流的最大值为 4A23.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为 5.0,现外接一只电阻为95.0 的灯泡,如图乙所示,则( )A.电压表 V 的示数为 220V B.电路中的电流方向每秒钟改变 50 次C.灯泡实际消耗的功率为 484W D.发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为 24.2J4.电学元件的正确使用,对电路安全工作起着重要作用。某电解电容器上标有“25V,450 F”字样,下列说法中正确的是( )A.此电容器在交流、直流电路 25V 的电压时都能正常工作B.此电容器只有在不超过 25V 的直流电压下才能正常工作C.当工作电压是直流
3、25V 时,电容才是 450FD.若此电容器在交流电压下工作,交流电压的最大值不能超过 25V5.(2012吉林二模)如图所示,闭合的矩形导体线圈 ABCD 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速转动,沿着 OO方向观察,线圈沿顺时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为 B,线圈匝数为 n,AB 边的边长为 L1,AD 边的边长为 L2,线圈电阻为 R,转动的角速度为 ,则当线圈转至图示位置时( )A.线圈中感应电流的方向为 ABCDAB.线圈中的感应电动势为 2nBL2C.穿过线圈的磁通量的变化率最大D.线圈 AD 边所受安培力的大小为,方向垂直纸面向里RLLBn21226.某 n 匝
4、线圈,线圈所围面积为 S,匀速转动的角速度为 ,线圈总电阻为 r,外电路电阻为 R,匀强磁场的磁感应强度为 B。当线圈在外力作用下由图中位置匀速转动 90过程中,下列说法正确的是( )A.通过 R 的电荷量 q 为 B.通过 R 的电荷量 q 为rRBS )(22rRnBS C.外力做的功 W 为 D.外力做的功 W 为)(2222rRSBn )(4222rRSBn 7.如图所示,面积均为 S 的两个电阻相同的线圈,分别放在如图所示的磁场中,甲图中是磁感应强度为 B0的匀强磁场,线圈在磁场中以周期 T 绕 OO轴匀速转动,乙图中磁场变化规律为 B=B0cos,从图示位置开始计时,则( )A.两
5、线圈的磁通量变化规律相同B.两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C.经相同的时间 t(tT),两线圈产生的热量相同D.从此时刻起,经 T/4 时间,流过两线圈横截面的电荷量相同8.如图所示,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,电容器两极板水平放置。在两极板间,不计重力的带正电粒子 Q在 t=0 时由静止释放,若两极板间距足够宽,则下列运动可能的是( )A.若 t=0 时,线圈平面与磁场垂直,粒子一定能到达极板B.若 t=0 时,线圈平面与磁场平行,粒子在两极板间往复运动C.若 t=0 时,线圈平面与磁场垂直,粒子在两极板间往复运动D.若 t=0 时,线圈平面与磁场平行,粒子一定能到达极
6、板二、非选择题9.某集装箱吊车的交流电动机输入电压为 380V,则该交流电压的最大值为 V。当吊车以 0.1m/s 的速度匀速吊起总质量为 5.7103 kg 的集装箱时,测得电动机的电流为 20A,电动机的工作效率为 。(g 取 10m/s2) 10.如图所示,在真空中速度 v=6.4107m/s 的电子束,连续地射入两平行极板间,极板长度为 l=8.010-2m,间距 d=5.010-3m。两极板不带电时,电子束沿两极板之间的中线通过,在极板上加 50Hz 的交变电压 u=U0sin t,如果所加电压的最大值 U0超过某一值 Uc时,将开始出现以下现象:电子束有时能通过两极板,有时间断不能
7、通过。(1)求 Uc的大小。(2)求 U0为何值时才能使通过的时间 t通跟间断的时间 t断之比即 t通t断=21。11.(2012安徽理综)图 1 是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有一矩形线圈 abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 OO转动。由线圈引出的导线 ae 和 df 分别与两个跟线圈一起绕 OO转动的金属圆环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻 R 形成闭合电路。图 2 是线圈的主视图,导线 ab 和 cd 分别用它们的横截面来表示。已知 ab 长度为 L1,bc 长度为 L2,线圈以恒定角速度 逆
8、时针转动。(只考虑单匝线圈)(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e1的表达式;(2)线圈平面处于与中性面成 0夹角位置时开始计时,如图 3 所示,试写出 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e2的表达式;(3)若线圈电阻为 r,求线圈每转动一周电阻 R 上产生的焦耳热。(其他电阻均不计)一、不定项选择题1.如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的 u t 图象。原、副线圈匝数比 n1n2=101,串联在原线圈电路中交流电流表的示数为 1A,则( )A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为 220V B.变压器输出端所接电压表的示数为 22V2C.变
9、压器输出端交变电流的频率为 50Hz D.变压器的输出功率为 220W22.(2012山东潍坊一模)如图所示,匝数为 100 的矩形线圈 abcd 处于磁感应强度 B= T 的水平匀强磁场中,线圈面积2526S=0.5m2,内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度 =10 rad/s 匀速转动,线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连,变压器的副线圈接入一只“12V 12 W”灯泡,灯泡正常发光,下列说法中正确的是( )A.通过灯泡的交变电流的频率是 50 HzB.变压器原、副线圈匝数之比为 101C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为 120VD.若将灯泡更换为“12V 24 W”且保证其正常发光
10、,需要增大矩形线圈的转速3.(2012山西四校联考)如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比 n1n2=41,电源电压 u=220sin314 t V,原线圈2电路中接入熔断电流 I0=1A 的保险丝,副线圈电路中接入一可变电阻 R,则( )A.电压表的读数为 77VB.当可变电阻 R 的阻值变大时,变压器的输入功率变大C.可变电阻 R 的阻值低于 13.75 时保险丝将熔断D.副线圈的输出功率一定是 200W4.(2012河南洛阳四校联考)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为 15,原线圈两端的交变电压为u=20sin100t V,氖泡在两端电压达到 100 V 时开始发光,下列说法中正
11、确的有( )2A.开关接通后,氖泡的发光频率为 50HzB.开关接通后,电压表的示数为 100VC.开关断开后,电压表的示数变大D.开关断开后,变压器的输出功率不变5.(2012安徽宿州一模)如图所示为含有理想变压器的电路,图中的三个灯泡 L1、L2、L3都标有“5 V 5 W”字样,L4标有“5 V 10 W”字样,若它们都能正常发光,不考虑导线的能耗,则该电路的输入功率 Pab和输入电压 Uab应为( )A.20W,25 VB.20 W,20 VC.25W,25 VD.25W,20 V6.(2012江苏南京二模)如图所示,理想变压器原线圈匝数 n1=1210,副线圈匝数 n2=121,原线
12、圈电压 u=311sin100t V,负载电阻 R=44 ,不计电表对电路的影响,各电表的读数应为( )A.A1读数为 0.05AB.V1读数为 311VC.A2读数为 0.5AD.V2读数为 31.1V7.如图所示为某一理想变压器,其原线圈与电压有效值不变的交流电源相连,P 为滑动头。现令 P 从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯泡 L 两端的电压等于其额定电压为止。用 I1表示流过原线圈的电流,I2表示流过灯泡的电流,U2表示灯泡两端的电压,P2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值;电功率指平均值)。下列 4 个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是(
13、 )8.在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( )A.升压变压器的输出电压增大B.降压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大二、非选择题9.如图甲为一理想变压器,ab 为原线圈,ce 为副线圈,d 为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦式交变电压的 u t 图象如图乙所示。若只在 ce 间接一只 Rce=400 的电阻,或只在 de 间接一只 Rde=225 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 uab的表达式;(2)求只在 ce 间接 400 电阻时,原线圈中的电流 I1;(3)求 ce 和 de 间线圈的匝数比。10.三峡水利工程中某一水电站发电机组设计为:水以 v1=3m/s 的速度流入水轮机后以 v2=1m/s 的速度流出,流出水位比流入水位低 10 m,水流量为 Q=10m3/s。水轮机效率为 75%,发电机效率为 80%,试求:(1)发电机的输出功率是多少;(2)如果发电机输出电压为 240V,用户所需电压为 220V,输电线路中能量损耗为 5%,输电线的电阻共为 12,那么所需的升、降压变压器的原、副线圈匝数比分别是多少。
