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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

18.如图所示为小型旋转电枢式交流发电机,电阻r=1 的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电路连接,滑动变阻器R的最大阻值为6,滑动片P位于滑动变阻器距下端处,定值电阻R1=2,其他电阻不计,线圈匀速转动的周期T=0.02s。闭合开关S,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转动过程中理想电压表示数是5V。下列说法正确的是(    )

A电阻R1消耗的功率为W

B0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零

C线圈产生的电动势e随时间t变化的规律是

D线圈从开始计时到s的过程中,通过R1的电荷量为

正确答案

D

解析

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知识点

交变电流正弦式电流的图象和三角函数表达式
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电,在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示,浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连,浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈直径D=0.4m,电阻r=1Ω,取重力加速度g=10m/s2,π2≈10,若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4(πt)m/s,则下列说法正确的是

A    A,波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=16sin(πt)V

B灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin(πt)A

C灯泡的电功率为120W

D灯泡两端电压的有效值为

正确答案

B,C

解析

知识点

交变电流正弦式电流的图象和三角函数表达式正弦式电流的峰值和有效值、平均值
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

在水平向右的匀强磁场中,一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路。t1、t2时刻线圈分别转到图(a)、(b)所示的位置,下列说法中正确的是(     )

At1时刻电阻中的电流最大,方向从左向右

Bt1时刻电阻中的电流最大,方向从右向左

Ct2时刻电阻中的电流最大,方向从左向右

Dt2时刻电阻中的电流最大,方向从右向左

正确答案

B

解析

知识点

交变电流
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图所示,面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中,从图示位置开始计时,绕水平轴oo′以角速度ω匀速转动.矩形线圈通过滑环连接理想变压器.理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时,可改变副线圈的输出电压;副线圈接有可变电阻R.电表均为理想交流电表.下列判断正确的是

    

A矩形线圈从图示位置经过 时间时,磁通量的变化率最大

B矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为

C当P位置不动R增大时,电压表读数也增大

D当P向上移动、R不变时,电流表读数减小

正确答案

B

解析

知识点

交变电流正弦式电流的图象和三角函数表达式
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

19.如图,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO/轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R,在线圈由平行磁场的位置转过90O的过程中,下列说法正确的是:

A磁通量的变化量△Φ=NBS

B平均感应电动势E=2NBSω/π

C电阻R产生的焦耳热

D电阻R产生的焦耳热

正确答案

B,D

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知识点

电磁感应中的能量转化交变电流
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题型: 多选题
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多选题 · 5 分

10.如图所示,电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度匀速转动。t=0时,线圈平面与磁场垂直,各电表均为理想交流电表,则(    )

A1 s内电路中的电流方向改变了

B滑片P向下滑动时,电压表的读数不变

C线圈匀速运动的角速度变大时,电流表的读数也变大

Dt=0时,线圈中的感应电动势最大

正确答案

B,D

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知识点

交变电流正弦式电流的峰值和有效值、平均值
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

19.如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机,其矩形线圈的线框面积为S,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D。线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动,沿转轴OO′方向看去,线圈转动沿逆时针方向,t=0时刻线圈平面与磁感线垂直。下列说法正确的是()

A一个周期内通过R的电荷量

BR两端电压的有效值

C交流电流表的示数为0

D若用一根导线连接M、N两点,发电机的发电功率不变

正确答案

A

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知识点

交变电流正弦式电流的峰值和有效值、平均值
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

21.如下图正方形线框abcd长为L,每边电阻均为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动,c、d两点与外电路相连、外电路电阻也为r。则下列说法中正确的是(  )

AS断开时,电压表读数为

BS断开时,电压表读数为

CS闭合时,电流表读数为

DS闭合时,线框从图示位置转过过程中流过电流表的电量为

正确答案

B,D

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知识点

交变电流正弦式电流的峰值和有效值、平均值
1
题型: 多选题
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多选题 · 6 分

15.一矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动过程中,线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是(     )

At=0时刻线圈平面与磁场平行

B交流电压的频率为4Hz

C1s末线框平面平行于磁场,通过线框的磁通量变化最快

D2s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量最小

正确答案

C

解析

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知识点

交变电流正弦式电流的图象和三角函数表达式
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

20.如图所示,匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是(   )

A在图示位置线框中产生的感应电动势最大

B线框中产生交变电压的有效值为V

C变压器原、副线圈匝数之比为25︰22

D允许变压器输出的最大功率为5000W

正确答案

C

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交变电流正弦式电流的峰值和有效值、平均值变压器的构造和原理
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

11.如图为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为S,共有n匝,线圈总电阻为r,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO转动;线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动。(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)

(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式Em=nBSω;

(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数;

(3)求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

正确答案

解:(1)设线圈ab边的边长l1,bc边的边长l2。当线圈平面与磁场方向平行时,线圈中的感应电动势最大。

设此时ab边的线速度为v,则单匝线圈时ab边产生的感应电动势为E1=Bl1v

cd边产生的感应电动势为E2=Bl1v

n匝线圈产生的总感应电动势为Em=n(E1+E2)= 2nBl1v

由于

有Em=

(2)线圈中的感应电动势有效值为:

电路中电流的有效值 I==

即电流表的示数为

(3)线圈转动的周期 T=,线圈转动N周的时间 t=NT=N×

依据焦耳定律,发电机线圈产生的焦耳热 Q=I2rt

解得 Q=

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知识点

交变电流正弦式电流的图象和三角函数表达式
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

18.匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中,绕垂直磁场鞫轴以恒定角速度在匀强磁场中转动一线框电姐不计,面积为0.4m2,线框通过滑环与一理想自耦变压器楣连,自耦变压器左侧并联一只理想电压表Vl;右侧串联灯泡£和滑动变阻器R,R上并联一只理想电压表V2,下列说法中正确的是(   )

AV1示数为4V,若F不动,滑片P向下滑动时,V1示数变大,V2示数变小

BV1示数为40V,若F不动,滑片P向下滑动时,V1示数不变,灯泡消耗的功率变小

C若P不动,滑片F向下移动时,V1、V2的示数均变小

D若P不动,滑片F向下移动时,灯泡消耗的功率变大

正确答案

B

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知识点

交变电流
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

16.在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象分别如图中曲线a、b所示,则(     )

A两次t=0时刻线圈平面与中性面垂直

B曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3

C曲线a表示的交变电动势频率为25Hz

D曲线b表示的交变电动势有效值为10V

正确答案

C

解析

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知识点

交变电流正弦式电流的峰值和有效值、平均值
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图所示,理想变压器的原线圈接u=11000sin100πt(V)的交变电压,副线圈通过电阻r=6 Ω的导线对“220 V/880 W”的电器RL供电,该电器正常工作,由此可知(  )

A原、副线圈的匝数比为50∶1

B交变电压的频率为100 Hz

C副线圈中电流的有效值为4 A

D变压器的输入功率为880 W

正确答案

C

解析

输入电压的有效值为11000 V,用电器的额定电压为220 V,所以变压器的输出电压大于220 V,原副线圈的匝数比小于,A错误;由输入电压的表达式知, Hz,B错误;副线圈中的电流与用电器中的电流相同,,C正确;变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和,大于880 W,所以变压器的输入功率大于880 W,D错误。

知识点

描述交变电流的物理量变压器的构造和原理
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0,外接R=9.0的电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势,则

A该交变电流的频率为10Hz

B该电动势的有效值为

C外接电阻R所消耗的电功率为10W

D电路中理想交流电流表A的示数为1.0A

正确答案

D

解析


知识点

描述交变电流的物理量正弦式电流的峰值和有效值、平均值
下一知识点 : 光学
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