《電磁感應(yīng)交流電》單元測(cè)試題

1、電磁感應(yīng) 交流電單元測(cè)試題命題人：慎凌云 審題人：阮建軍 2014-12-3一 選擇題。（1-5題為單項(xiàng)選擇題，6-12為多項(xiàng)選擇題，共48分）1如圖所示，用一根橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，把圓環(huán)部分置于均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率k(k>0)，ab為圓環(huán)的一條直徑，導(dǎo)線的電阻率為.則()A圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)C圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為D圖中ab兩點(diǎn)間的電壓大小為kr22 如圖所示，由導(dǎo)體棒ab和矩形線框cdef組成的“10”圖案在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一起向右勻速平動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直線框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度

2、B隨時(shí)間均勻增大，則下列說(shuō)法正確的是()A導(dǎo)體棒的a端電勢(shì)比b端電勢(shì)高，電勢(shì)差Uab在逐漸增大B導(dǎo)體棒的a端電勢(shì)比b端電勢(shì)低，電勢(shì)差Uab在逐漸增大C線框cdef中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，電流大小在逐漸增大D線框cdef中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，電流大小在逐漸增大3如圖所示，abcd為一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N的正方形閉合線圈，繞對(duì)稱(chēng)軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為.空間中只有OO左側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.若閉合線圈的總電阻為R，則()A線圈中電動(dòng)勢(shì)的有效值為NBL2B當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖中所處的位置時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為NBL2C在轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過(guò)程中，線圈中有一半時(shí)間沒(méi)有電流D線圈中電動(dòng)勢(shì)的最大值為N

3、BL24. 如圖所示為一理想變壓器在兩種情況下工作的示意圖.其中燈泡L2、L3的功率均為P，且L1、L2、L3為相同的燈泡，原、副線圈匝數(shù)比為n1n2=41，則圖甲中L1的功率和圖乙中L1的功率分別為( )A.P，PB.16P，C. 16PD.16P，4P5在如圖甲所示電路中，D為理想二極管(正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大)R130 ，R260 ，R310 .在MN間加上如圖乙所示的交變電壓時(shí)，R3兩端電壓表的讀數(shù)大約是()A3 V B3.5 V C4 V D5 V6如圖甲所示，原線圈所加交流電壓按圖乙所示規(guī)律變化，通過(guò)一臺(tái)降壓變壓器給照明電路供電，照明電路連接導(dǎo)線的總電阻R0.5 ，若用戶端

4、能使55盞“220 V,40 W”的電燈正常發(fā)光則()A副線圈中的電流為10 AB原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u11 000sin (100t) VC原線圈輸入的總功率為2 200 WD降壓變壓器的匝數(shù)比為n1n24097. 如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k，輸出端接有一交流電動(dòng)機(jī)，其線圈的電阻為R.將原線圈接在正弦交流電源兩端，變壓器的輸入功率為P0時(shí)，電動(dòng)機(jī)恰好能帶動(dòng)質(zhì)量為m的物體以速度v勻速上升，此時(shí)理想電流表A的示數(shù)為I.若不計(jì)電動(dòng)機(jī)摩擦帶來(lái)的能量損耗，重力加速度為g，則下列說(shuō)法不正確的是( )A.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P0B.變壓器的輸出功率為mgvC.副線圈兩端電壓的有

5、效值為D.整個(gè)裝置的效率為8. 如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1n241，原線圈a、b間接一電壓為u220sin 100t(V)的電源，燈泡L標(biāo)有“36 V18 W”字樣當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭處在某位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.25 A，燈泡L剛好正常發(fā)光，則()A流經(jīng)燈泡L的交變電流的頻率為100 HzB定值電阻R0的阻值為19 C滑動(dòng)變阻器R消耗的功率為36 WD若將滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)，則燈泡L的亮度變暗9如圖所示，均勻的金屬長(zhǎng)方形線框從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中拉出，它的兩邊固定有帶金屬滑輪的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)，線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)總是與兩邊良好接觸，線框的長(zhǎng)為a，寬為b，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一理想電

6、壓表跨接在A、B兩導(dǎo)電機(jī)構(gòu)上，當(dāng)線框在恒定外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(線框離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng))，關(guān)于線框及電壓表，下列說(shuō)法正確的是()A線框先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)B電壓表的讀數(shù)先增大后不變C電壓表的讀數(shù)一直增大D回路的電功率先增大后不變10如圖甲所示，bacd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成角，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個(gè)裝置放于垂直框架平面的變化磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖9-3-19乙所示，PQ能夠始終保持靜止，則0t2時(shí)間內(nèi)，PQ受到的安培力F和摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是(取平行斜面向上為正方向)11 如圖所示，在光滑的水

7、平地面上，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的豎直分界線，磁場(chǎng)范圍足夠大一個(gè)半徑為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場(chǎng)方向，以速度v從位置開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到位置(環(huán)直徑剛好與分界線PQ重合)時(shí)，圓環(huán)的速度為v，則下列說(shuō)法正確的是()A圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到位置時(shí)電功率為B圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到位置時(shí)加速度為C圓環(huán)從位置運(yùn)動(dòng)到位置的過(guò)程中，通過(guò)圓環(huán)截面的電荷量為D圓環(huán)從位置運(yùn)動(dòng)到位置的過(guò)程中，回路產(chǎn)生的電能為mv212. 如圖所示，間距l(xiāng)0.4 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角30°，正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T，方向垂直于斜面甲、乙兩金屬桿

8、電阻R相同、質(zhì)量均為m0.02 kg，垂直于導(dǎo)軌放置起初，甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處現(xiàn)將兩金屬桿同時(shí)由靜止釋放，并同時(shí)在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的拉力F，使甲金屬桿始終以a5 m/s2的加速度沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，已知乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，取g10 m/s2，則()A每根金屬桿的電阻R0.016 B甲金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是0.4 sC甲金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中F的功率逐漸增大D乙金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力的功率是0.1 W二實(shí)驗(yàn)題（共12分）13 一臺(tái)臭氧發(fā)生器P的電阻為10 k，當(dāng)供電電壓等于24 V時(shí)能正常工作，否則不產(chǎn)生臭氧現(xiàn)要用這種臭氧發(fā)生器

9、制成自動(dòng)消毒裝置，要求它在有光照時(shí)能產(chǎn)生臭氧，在黑暗時(shí)不產(chǎn)生臭氧，擬用一個(gè)光敏電阻R1對(duì)它進(jìn)行控制，R1的阻值在有光照時(shí)為100 ，黑暗時(shí)為1 000 ，允許通過(guò)的最大電流為3 mA；電源E的電壓為36 V，內(nèi)阻不計(jì)；另有一個(gè)滑動(dòng)變阻器R2，阻值為0100 ，允許通過(guò)的最大電流為0.4 A；一個(gè)開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干臭氧發(fā)生器P和光敏電阻R1的符號(hào)如圖所示設(shè)計(jì)一個(gè)滿足上述要求的電路圖，圖中各元件要標(biāo)上字母代號(hào)，其中滑動(dòng)變阻器兩固定接線柱端分別標(biāo)上字母A、B.(電路圖畫(huà)在虛線框內(nèi))14如圖所示，一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi)；A 為毫安表，量程6 mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動(dòng)勢(shì)約為3 V，

10、內(nèi)阻很小；R為電阻箱，最大阻值為999.9 ；S為開(kāi)關(guān)已知RT在95 時(shí)的阻值為150 ，在20 時(shí)的阻值約為550 .現(xiàn)要求在降溫過(guò)程中測(cè)量在9520 之間的多個(gè)溫度下RT的阻值(1)在圖中畫(huà)出連線，完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖(2)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：a依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線b調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度，使得RT的溫度為95 .c把電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔?，以保證儀器安全d閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0，并記錄_e將RT的溫度降為T(mén)1(20 <T1<95 )；調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)_，記錄_f溫度為T(mén)1時(shí)熱敏電阻的電阻值RT1_.g逐步降低T1的數(shù)值，直至20 為止；在每

11、一溫度下重復(fù)步驟e、f.三計(jì)算題（50分）15（10分）如圖甲所示為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭，原線圈輸入正弦式交變電壓的ut圖象如圖乙所示若只在ce間接一只Rce400 的電阻，或只在de間接一只Rde225 的電阻，兩種情況下電阻消耗的功率均為80 W.(1)請(qǐng)寫(xiě)出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式；(2)求只在ce間接400 電阻時(shí)，原線圈中的電流I1；(3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比.甲乙16. （10分）發(fā)電站通過(guò)升壓變壓器、輸電導(dǎo)線和降壓變壓器把電能輸送到用戶，如果升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器.(1)若發(fā)電機(jī)的輸出功率是100 k

12、W，輸出電壓是250 V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為125，求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導(dǎo)線中的電流.(2)若輸電導(dǎo)線中的電功率損失為輸入功率的4%，求輸電導(dǎo)線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓.(3)計(jì)算降壓變壓器的輸出功率.17. （15分）如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd，邊長(zhǎng)L0.4 m，每邊電阻相等，總電阻R0.5 .一根足夠長(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P.物體P放在一個(gè)光滑的足夠長(zhǎng)的固定斜面上，斜面傾角30°，斜面上方的細(xì)線與斜面平行在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上邊界和下邊界都水平，兩邊界之間距離也是

13、L0.4 m磁場(chǎng)方向水平，垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.5 T現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界高度h0.9 m的位置由靜止釋放，且線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與磁場(chǎng)垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運(yùn)動(dòng)，線框剛好能以v3 m/s的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)并勻速通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域釋放前細(xì)線繃緊，重力加速度g10 m/s2，不計(jì)空氣阻力求：(1)線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，c、d間的電壓是多大；(2)線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大；(3)在cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F，使線框以進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在此過(guò)程中，力F做功W0.23 J，求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少 18. （15分）如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量m0.1 kg的正方形金屬框總電阻R0.5 ，金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA重合)，自靜止開(kāi)始沿斜面下滑，下滑過(guò)程中穿過(guò)一段邊界與斜面底邊BB平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB重合)，設(shè)金屬框在下滑過(guò)程中的速度為v，與此對(duì)應(yīng)的位移為x，那么v2x圖象(記錄了金屬框運(yùn)動(dòng)全部過(guò)程)如圖乙所示，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上試問(wèn)：(g取10 m/s2)(1)根據(jù)v2x圖象所提供的信息，計(jì)算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的