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文檔簡介

1、答案第 = page 2 2頁,總 = sectionpages 12 12頁 1在如右圖所示的電路(dinl)中,放在光滑金屬導軌上的ab導體向右移動(ydng),這可能發(fā)生在A閉合(b h)S的瞬間 B斷開S的瞬間C閉合S后,減小電阻R時 D閉合S后,增大電阻R時2如圖所示,MN、PQ是兩條在水平面內(nèi)、平行放置的光滑金屬導軌,導軌的右端接理想變壓器的原線圈,變壓器的副線圈與阻值為R的電阻組成閉合回路,變壓器的原副線圈匝數(shù)之比n1n2 =k,導軌寬度為L。質(zhì)量為m的導體棒ab垂直MN、PQ放在導軌上,在水平外力作用下,從t=0時刻開始往復(fù)運動,其速度隨時間變化的規(guī)律是v=vmsin(t),已

2、知垂直軌道平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,導軌、導體棒、導線和線圈的電阻均不計,電流表為理想交流電表,導體棒始終在磁場中運動。則下列說法中正確的是A在t=時刻電流表的示數(shù)為B導體棒兩端的最大電壓為BLvmC電阻R上消耗的功率為D從t=0至t=的時間內(nèi)水平外力所做的功為TR1R23如圖,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是10:1,原線圈輸入交變電壓u=120sin100tV,O為副線圈中心抽出的線頭,電路中兩個電阻R1=1,R2=2。下列關(guān)于電路的分析正確的是A開關(guān)S斷開時,電流表示數(shù)為0.4AB開關(guān)S斷開時,兩電阻總的電功率為96WC開關(guān)S閉合時,電流表示數(shù)為0.45AD開關(guān)S閉合時,兩電阻總的電

3、功率為54W5如圖所示為一自耦變壓器,保持電阻R和輸入電壓不變,以下說法正確的是( )A滑鍵P向b方向移動,滑鍵Q不動,電流表示數(shù)減小B滑鍵P不動,滑鍵 Q上移,電流表示數(shù)不變C滑鍵P向b方向移動、滑鍵Q不動,電壓表示數(shù)減小D滑鍵P不動,滑鍵Q上移,電壓表示數(shù)增大6(1998年上海)如圖17413所示,理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為n1n221,原線圈接200 V交流電源,副線圈接額定功率為20 W的燈泡L,燈泡正常發(fā)光當電源電壓降為180 V時,燈泡實際消耗功率與其額定功率之比為_,此時燈泡中的電流為_A(設(shè)燈泡電阻恒定)7(2000年北京、安徽春季(chnj))如圖17412所示,理想變壓器

4、的原、副線圈匝數(shù)之比為n1n241,原線圈回路(hul)中的電阻A與副線圈回路(hul)中的負載電阻B的阻值相等a、b端加一定交流電壓后,兩電阻消耗的電功率之比PAPB_,兩電阻兩端電壓之比UAUB_8(15分)如圖所示,勻強磁場的方向豎直向上,磁感應(yīng)強度大小為B0電阻為R、邊長為L的正方形線框水平放置, OO為過ad、bc兩邊中點的直線,線框全部位于磁場中現(xiàn)將線框右半部固定不動,而將線框左半部以角速度繞OO為軸向上勻速轉(zhuǎn)動,如圖中虛線所示,要求:abOdcO(1)寫出轉(zhuǎn)動過程中線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的表達式;(2)若線框左半部分繞OO向上轉(zhuǎn)動90,求此過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱;(3)若線框左

5、半部分轉(zhuǎn)動60后固定不動,此時磁感應(yīng)強度隨時間按變化,k為常量,寫出磁場對線框邊的作用力隨時間變化的關(guān)系式11(9分)圖18為一個小型交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈的面積為S,共有n匝,線圈總電阻為r,可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO轉(zhuǎn)動;線圈處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動。(不計轉(zhuǎn)動軸及滑環(huán)與電刷的摩擦)(1)推導發(fā)電機線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大值的表達式Em=nBS; (2)求線圈勻速轉(zhuǎn)動過程中電流表的示數(shù); (3)求線圈速度轉(zhuǎn)動N周過程中發(fā)電機線圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱。12(12分)如

6、圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度,矩形線圈的匝數(shù)N=100,邊長Lab=0.20m,Lbc=0.10m,以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,從線圈平面通過中性面時開始計時,試求:(1)交變電動勢的瞬時值表達式;(2)若線圈總電阻為2,線圈外接電阻為8,求出電流的瞬時值和電壓表讀數(shù);(3)線圈(xinqun)由圖示位置轉(zhuǎn)過/2的過程中,交變電動勢的平均值。13如圖所示,矩形(jxng)線圈邊長為ab20 cm,bc10 cm,匝數(shù)N100匝,磁場的磁感應(yīng)強度B0.01 T當線圈(xinqun)以n50 r/s的轉(zhuǎn)速從圖示位置開始逆時針勻速轉(zhuǎn)動時,求:(1)線圈中交變電動勢瞬時值表達式;(2)從線圈開始

7、轉(zhuǎn)起動,經(jīng)0.01 s時感應(yīng)電動勢的瞬時值14如圖甲所示,長、寬分別為L1、L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi),其匝數(shù)為n,總電阻為r,可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動。線框的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和定值電阻R相連。線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場,磁感應(yīng)強度B的大小隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,其中B0、B1和t1均為已知。在0t1的時間內(nèi),線框保持靜止,且線框平面和磁場垂直;t1時刻后線框在外力的驅(qū)動下開始繞其豎直中心軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動,求:(1)0t1時間內(nèi)通過電阻R的電流大??;(2)線框勻速轉(zhuǎn)動后,在轉(zhuǎn)動一周的過程中電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量

8、;(3)線框勻速轉(zhuǎn)動后,從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90的過程中,通過電阻R的電荷量。15如圖(甲)為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動,線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10 ,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90 ,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。 在t0時刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量隨時間t按圖17(乙)所示正弦規(guī)律變化。 求:-2.002.03.146.289.42/10-2Wbt /10-2sOdORBabcV(甲)(乙)(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值;(2)寫出感應(yīng)電流瞬時函數(shù)表達式;(3)交流電壓表的示

9、數(shù);(4)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動90過程中通過電阻R的電量。(5)1min時間內(nèi)外力對線框所做的功。16如圖所示為一輸電系統(tǒng),A地有一臺升壓變壓器,B地有一臺匝數(shù)比為10:1的降壓變壓器,降壓變壓器副線圈上的電流為100A,輸出功率是12kW,A、B兩地輸電線的電阻是20,求: (1)升壓(shn y)變壓器輸出端的電壓; (2)若不用變壓器,要在B地得到同樣大小的電流(dinli)和電功率,那么在A地要用多大的電壓將電能輸出? (3)兩情況下輸電線上損失功率(gngl)之比是多少?17一個直流電動機的內(nèi)電阻,與R=10的電阻串聯(lián)接在線圈上,線圈從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動,已知線圈面積S =m2,共1

10、0匝,線圈的電阻不計,勻強磁場T,轉(zhuǎn)速n =60r/s,閉合開關(guān)S后電動機正常工作,電壓表的示數(shù)為100V,VMR O S(1) 求線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動的電動勢的瞬時表達式 (2)電動機輸出的機械功率5.如圖所示的理想變壓器,兩個副線圈陌數(shù)分別為n1和n2.,當把電熱器接在ab,使cd空載時,電流表的示數(shù)為I1;當把電熱器接在cd,而使曲空載時,電流表的示數(shù)為I2,則I1:I2等于(A)n1n2(B)n21n22(C)n2n1(D)n22n1214.如圖所示,燈泡L1和L2的規(guī)格完全相同,原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)多,下列判斷中正確的是(). (A)變壓器工作時,兩燈有可能同時正常發(fā)光(B)L2正常

11、工作時,L1比L2暗(C)L2正常T作時,L1可能已燒毀(D)L1正常T作時,如可能已燒毀20.在對稱的鐵芯上繞有兩個(lin )線圈.如圖所示.當線圈1接入交流電時,線圈(xinqun)2上電壓(diny)U2=13.2V;當線圈2接入同一交流電時,線圈1上電壓u1=120V.求兩個線圈的匝數(shù)比. 12面積為S的兩個電阻相同的線圈,分別放在如圖10所示的磁場中,圖甲中是磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場,線圈在磁場中以周期T繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動,圖乙中磁場變化規(guī)律為BB0coseq f(2t,T),從圖示位置開始計時,則 A兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同B兩線圈中感應(yīng)電動勢達到最大值的時刻不同C經(jīng)相同的時間

12、t(tT),兩線圈產(chǎn)生的熱量相同D從此時刻起,經(jīng)T/4時間,流過兩線圈橫截面的電荷量相同參考答案1AC【解析】試題分析:金屬桿向右運動則說明金屬桿受到向右的作用力,由左手定則可知電流的方向;由楞次定律可知左側(cè)產(chǎn)生的磁通量的變化;則可知左側(cè)電流的變化情況金屬桿向右運動說明金屬桿受到向右的安培力,由左手定則可知,金屬桿中的電流由a到b;右側(cè)線框中產(chǎn)生的磁通量向上;則由楞次定律可知,左側(cè)線框中的磁場可能向下減小,也可能向上增加;左側(cè)電流由上方進入,由安培定則可知,內(nèi)部磁場方向向上;故產(chǎn)生以上現(xiàn)象只能是磁通量突然增加;故只能為A或C;故選AC考點:楞次定律;安培定則;左手定則點評(din pn):減小

13、電阻(dinz)R的阻值時,電路中電阻減小,由歐姆定律可知電流將增大,則內(nèi)部磁通量將增大2ABC【解析】導體棒ab在水平外力作用下,從t=0時刻開始往復(fù)運動,其速度(sd)隨時間變化的規(guī)律是v=vmsin(t),產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv=BLvmsin(t),為正弦交變電流,導體棒兩端的最大電壓為BLvm,變壓器原線圈輸入電壓有效值為U1=BLvm/,由變壓公式可得副線圈輸出電壓有效值U2=BLvm/(k),輸出功率為P=,電阻R上消耗的功率為,變壓器原線圈電流,即任意時刻電流表的示數(shù)為,選項ABC正確;由能量守恒定律,從t=0至t=的時間內(nèi)水平外力所做的功為W=PT/4+m=T+m,選項

14、D錯誤。3AD【解析】開關(guān)S斷開時,根據(jù),可得副線圈電壓有效值為12V,則,又因為,所以電流表示數(shù)為0.4A,故A正確開關(guān)S斷開時,兩電阻總的電功率為,故B錯誤開關(guān)S閉合時,R1和R2兩端的電壓的有效值都是6V,則通過R1的電流,則通過R2的電流,根據(jù),電流表的示數(shù)為有效值,所以可知電流表示數(shù)為,故C錯誤開關(guān)S閉合時,兩電阻總的電功率為,故D正確故選AD4BC【解析】A、副線圈匝數(shù)不斷增加(zngji),輸出電壓不斷增加,故電流不斷增加,功率不斷增加,故輸入功率也增加,輸入電流也增加,故A錯誤;B、副線圈匝數(shù)不斷(bdun)增加,輸出電壓不斷增加,P沿副線圈勻速上滑,故輸出電壓與時間成正比,故

15、電流與時間增加,由于其伏安特性曲線(qxin)為曲線,故B正確;C、P沿副線圈勻速上滑,故輸出電壓與時間成正比,故C正確;D、輸出電壓與時間成正比,輸出功率為,故D錯誤;故選BC。5AC【解析】左側(cè)輸入一定電壓,在右側(cè)感應(yīng)到變化后的電壓.起變壓作用。pa是左側(cè)電路,輸入恒定電壓V1,ab是右側(cè)電路,輸出感應(yīng)電壓V2, V2=V1*(ab/pa)。根據(jù)能量守恒,左側(cè)電路和右側(cè)電路功率相同。pa增加,右側(cè)輸出電壓減小-右側(cè)電路功率降低-左側(cè)電路功率降低-左側(cè)是恒壓,只有電流降低。A正確。Q上移,右側(cè)電路電阻減小-右側(cè)電路功率增加-左側(cè)電路功率增加-左側(cè)是恒壓,只有電流增加。B錯。pa增加,右側(cè)輸出

16、電壓減小。C正確。右側(cè)電壓只和P的位置有關(guān),Q的位置不影響。D錯。故本題選AC?!敬鸢浮?.81,0.18【解析】接200 V時,U2200 V100 V,P額;接180 V時,U2U1180 V90 V,P;0.81P0.81P額0.8120 W16.2 WPIU2,IA0.18 A【答案】116,14【解析】令電阻B的電流為IB,由得:IA,又PI2R,故PAPBIA2RAIB2RBIA2IB2(IB)2IB2116因UIR,故UAUBIARAIBRBIAIB8(1) (2)(3)【解析(ji x)】試題(sht)分析:(1)線框在轉(zhuǎn)動(zhun dng)過程中,ab邊的線速度:(2分)產(chǎn)

17、生的感應(yīng)電動勢: (2分) (2) 在轉(zhuǎn)過90過程中產(chǎn)生的是正弦交流電,電動勢的最大值: (1分)電動勢的有效值 (2分)在轉(zhuǎn)過90過程中產(chǎn)生的焦耳熱: (2分)(3)若轉(zhuǎn)動后磁感應(yīng)強度隨時間按B=B0+kt變化,在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小 (2分)在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流: (2分)線框ab邊所受安培力的大小: (2分)考點:考查交變電流的形成點評:本題難度較大,熟記交變電流瞬時值的公式,峰值與有效值的關(guān)系,在求解焦耳熱時利用的是有效值,由于磁感強度的變化,對本題增大了難度,要能熟練掌握法拉第感應(yīng)定律才能順利求解此題9(1)(2)t2=2.0h(3)【解析】(1)太陽光照6小時,可給路燈供電

18、t1小時,則太陽能光電池產(chǎn)生的電能為 (3分) (2分)(2)8m/s的風速(fn s)持續(xù)刮風6小時(xiosh),則風能轉(zhuǎn)化的電能為E2,,可供路燈(ldng)正常工作t2小時 (4分) (1分)t2=2.0h (2分)(3)設(shè)經(jīng)3小時的光照和風吹,光能轉(zhuǎn)化為電能為E3,風能轉(zhuǎn)化為電能為E4, (1分) (1分) (2分) 設(shè)風力發(fā)電機轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電的峰值電壓為Um (1分) (n為每秒的轉(zhuǎn)速) (1分)代入得(1分) (1分)10(1) (2) 【解析】:(1)電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值 電阻兩端的電壓即為電路中伏特表的示數(shù)。(2)由能量守恒可得,外力在一個周期內(nèi)做的功就等于電的功:1

19、1(1)見解析(ji x) (2) (3)【解析(ji x)】(1)設(shè)線圈(xinqun)ab邊的邊長,bc邊的邊長。當線圈平面與磁場方向平行時,線圈中的感應(yīng)電動勢最大。 (1分)設(shè)此時ab邊的線速度為v,則單匝線圈時ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為n匝線圈產(chǎn)生的總感應(yīng)電動勢為 (1分)由于有 (1分)(2)線圈中的感應(yīng)電動勢有效值為: (1分)電路中電流的有效值 (2分)即電流表的示數(shù)為 (3)線圈轉(zhuǎn)動的周期 T=,線圈轉(zhuǎn)動N周的時間 (1分)依據(jù)焦耳定律,發(fā)電機線圈產(chǎn)生的焦耳熱 (1分)解得 (1分)考點:交流電發(fā)電機12(1) (2), (3)【解析】試題分析:(1)根據(jù)

20、公式,可得:,所以表達式為:(2)過程(guchng)中電流最大值為:,所以(suy)瞬時電流表達式為:,電壓表的讀數(shù)(dsh)為有效值,所以(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得:考點:本題考查了交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系、交流發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理。13(1)e6.28sin(100t/6)V (2) e3.14 V【解析】試題分析:(1)線圈的角速度為2n100 rad/s 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為EmNBSNBabbc6.28 V 又剛開始轉(zhuǎn)動時線圈平面與中性面夾角為30/6 故線圈中交變電動勢的瞬時值表達式為eEmsin(t/6)6.28sin(100t/6)V (2)把t

21、0.01 s代入上式,可得此時感應(yīng)電動勢的瞬時值:e3.14 V考點:正弦交流電的瞬時值及瞬時值表達式。14(1)(2)(3)【解析】試題分析:(1)0t1時間內(nèi),線框中的感應(yīng)電動勢為:根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,通過電阻R的電流為:(2)線框產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值:,感應(yīng)電動勢的有效值,通過電阻R的電流的有效值,線框轉(zhuǎn)動一周所需的時間,此過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量:(3)線框從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90的過程中,平均(pngjn)感應(yīng)電動勢,平均(pngjn)感應(yīng)電流:,通過電阻(dinz)R的電荷量:考點:法拉第電磁感應(yīng)定律及交流電的最大值、有效值、平均值等。15(2)【解析】試題分析: 故-2.002.03.146.289.42/10-2Wbt /10-2sOdORBabcV(甲)(乙)考點:正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率;交流發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理點評:

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