知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

3．如图甲所示，长、宽分别为\(L_{1}\)、\(L_{2}\)的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为\(n\)，总电阻为\(r\)，可绕其竖直中心轴\(O_{1}O_{2}\)转动\(.\)线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环\(C\)、\(D(\)集流环\()\)焊接在一起，并通过电刷和定值电阻\(R\)相连\(.\)线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度\(B\)的大小随时间\(t\)的变化关系如图乙所示，其中\(B_{0}\)、\(B_{1}\)和\(t_{1}\)均为已知\(.\)在\(0～t_{1}\)的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；\(t_{1}\)时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度\(ω\)匀速转动．
求：
\((1)0～t_{1}\)时间内通过电阻\(R\)的电流大小；
\((2)\)线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻\(R\)产生的热量；
\((3)\)线框匀速转动后，从图甲所示位置转过\(90^{\circ}\)的过程中，通过电阻\(R\)的电荷量．

难度：中等

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4．

如图所示，在匀强磁场中，一矩形线圈绕垂直磁感线的对称轴\(OO′\)以角速度\(ω\)匀速转动，线圈内阻为\(r\)，匝数为\(N\)，面积为\(S\)，从图示位置转过\(90^{\circ}\)的过程中，下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．通过电阻\(R\)的电荷量为\(q= \dfrac {NBS}{R+r}\)

B．通过电阻\(R\)的电荷量为\(q= \dfrac {πNBS}{2 \sqrt {2}(R+r)}\)

C．外力做功的平均功率为\(P= \dfrac {N^{2}B^{2}S^{2}ω^{2}}{2(R+r)}\)

D．外力做功的平均功率为\(P= \dfrac {N^{2}B^{2}S^{2}ω^{2}R}{2(R+r)^{2}}\)

难度：中等

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5．

图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极\(N\)、\(S\)间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表\(.\)线圈绕垂直于磁场的水平轴\(OO\)\(′\)沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示\(.\)以下判断正确的是( )

A．电流表的示数为\(10 A\)

B．线圈转动的角速度为\(50π rad/s\)

C．\(t\)\(=0.01 s\)时，线圈平面与磁场方向平行

D．\(t\)\(=0.02 s\)时，电阻 \(R\)中电流的方向自右向左

难度：较易

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6．

如图甲所示的“火灾报警系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为\(10︰1\)，原线圈接入图乙所示的电压，电压表和电流表均为理想电表，\(R_{0}\)为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，\(R_{1}\)为变阻器。当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警。下列说法正确的是

A．电压表\(V\)的示数为\(20V\)

B．\(R_{0}\)处出现火警时，电流表\(A\)的示数减小

C．\(R_{0}\)处出现火警时，变压器的输入功率增大

D．要使报警器的临界温度升高，可将\(R_{1}\)的滑片\(P\)适当向下移动

难度：中等

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7．

如图甲所示，一交流发电机向远距离的理想变压器输电，输电线等效电阻\({R}_{1}=2Ω \)，变压器匝数比\({n}_{1}:{n}_{2}=2:1 \)，发电机输出的交变电压随时间变化图象如图乙所示，交流电压表示数为\(5V{,}R_{2}{=}10\Omega\)，则\((\) \()\)

A．通过\(R_{2}\)的交变电流频率为\(50Hz\)

B．图象上对应的\(0{.}01s\)时刻，发电机中的线圈刚好与中性面重合

C．\(R_{2}\)两端的电压为\(10V\)

D．发电机输出功率为\(12.5w\)

难度：较难

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8．如图所示，\(50\)匝矩形闭合导线框 \(ABCD\)处于磁感应强度大小 \(B\)\(= \dfrac{ \sqrt{2}}{10}T\)的水平匀强磁场中，线框面积 \(S\)\(=0.5 m^{2}\)，线框电阻不计\(.\)线框绕垂直于磁场的轴 \(OO\)\(′\)以角速度 \(ω\)\(=200 rad/s\)匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“\(220 V\)，\(60 W\)”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为\(10 A\)，下列说法正确的是 ( )．