- 电磁学
- 共4057题
10．如图1所示，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如图2中曲线a、b所示，则（ ）
正确答案
解析
A、在t=0时刻，感应电动势为零，此时线圈一定处在中性面上，故A错误；
B、由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由转速与周期的关系可知，转速与周期成反比，故转速之比为：3：2，故B正确；
C、曲线a的交变电流的频率
D、曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为
考查方向
正弦式电流的峰值和有效值、平均值
解题思路
根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值.
易错点
关键根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度.
教师点评
本题考查了正弦式电流的峰值和有效值、平均值，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与变压器的构造与原理等知识点交汇命题.
知识点
20. 一交变电流的图象如图所示，由图可知
正确答案
解析
AC、由i-t图象，可得周期为0.01s，故频率
BD、从图中可以直接读出交流电流的最大值为
考查方向
正弦式电流的峰值和有效值、平均值
解题思路
从图中可以直接读出交流电源的周期及最大值，根据有效值与最大值之间的关系即可求解有效值；电流表读数是有效值.
易错点
关键区分交流电的瞬时值、最大值和有效值，掌握最大值与有效值的关系.
知识点
如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则：（ ）
正确答案
解析
略
知识点
图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是
A输入电压u的表达式u=20
B只断开S2后，L1、L2均正常发光
C只断开S2后，原线圈的输入功率增大
D若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
正确答案
解析
读图知周期T = 0.02 s，所以
知识点
图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为
（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
（2）线圈平面处于与中性面成
（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。（其它电阻均不计）
正确答案
（1）e1＝BL1L2ωsinωt
（2）e2＝BL1L2ωsin（ωt＋φ0）
（3）
解析
（1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd的转动速度为v，则
在t时刻，导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为E1＝BL2v⊥②
由图可知v⊥＝vsinωt③
则整个线圈的感应电动势为
e1＝2E1＝BL1L2ωsinωt。④
（2）当线圈由图3位置开始运动时，在t时刻整个线圈的感应电动势为e2＝BL1L2ωsin（ωt＋φ0）。⑤
（3）由闭合电路欧姆定律可知
这里E为线圈产生的电动势的有效值
则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为QR＝I2RT⑧
其中
于是
知识点
题13-1图为一理想变压器，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图象如题13-2图所示。若只在ce间接一只Rce=400 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde=225 Ω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400Ω的电阻时，原线圈中的电流I1；
（3）求ce和de 间线圈的匝数比
正确答案
（1）
（2）0.28A（或
（3）
解析
（1）由题13-2图知
电压瞬时值
（2）电压有效值
理想变压器
原线圈中的电流
解得：
（3）设ab间匝数为
由题意知
解得：
代入数据得
知识点
图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为
A电压表的示数等于5V
B电压表的示数等于
C实现点火的条件是
D实现点火的条件是
正确答案
解析
电压表的示数为有效值，所以等于
知识点
17．如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=200
A交流电的频率为100Hz
B穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2
C电流表A的示数为0.4
D变压器的输入功率是32W
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
14. 某小型发电机产生的交变电动势表达式为e=100sin100πtV,则该电动势（ ）
A有效值是
B频率是100Hz
C最大值是
D周期是0.02s
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
15．如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于
磁感线的轴oo´匀角速转动，转动周期为T0 。线圈产生的
电动势的最大值为Em，则( )
A线圈产生的电动势的有效值为
B线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为
C线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em
D经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所
A副线圈输出电压的频率为50Hz
B副线圈输出电压的有效值为31V
C
D
正确答案
解析
由图甲知该交流电的周期是2×10-2s，交流电的频率是50Hz，变压器不改变频率，所以A正确；因为原线圈电压的最大值是310V，根据变压器的匝数与电压的关系，副线圈输出电压的最大值为31V，因此B错误；匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C错误；P向右移动时，负载电阻变小，根据
知识点
图7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的
正确答案
解析
略
知识点
为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为变压器示意图。保持输入电压
A
B
C为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移
D为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移
正确答案
解析
由电压
知识点
某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的有
A最大值是
B频率是100Hz
C有效值是
D周期是0.02s
正确答案
解析
考查交流电的最大值，瞬时值，有效值.周期.频率基本物理量，选：C D
知识点
图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是
正确答案
解析
交流电压表和交流电流表的示数都是有效值，电流表的示数
知识点
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