知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

2．如图所示，在水平方向的匀强磁场中，有一边长为a的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动，已知线圈的匝数为 n，电阻为R，转动的角速度为ω，磁感应强度为B，求：
（1）线圈由中性面位置转动90°的过程中通过线圈横截面的电荷量q．
（2）每转动一周，在线圈中产生的电热Q．

难度：较易

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3．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=5Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=95Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．π取3.14，求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）电路中交流电压表的示数．

难度：较易

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4．如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=10Ω，线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行．线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接．现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以角速度ω=400rad/s匀速转动．电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计．求：
（1）线圈中感应电流的最大值；
（2）线圈转动过程中电阻R的发热功率；
（3）从线圈经过图示位置开始计时，经过 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B4%7D$ 周期时间通过电阻R的电荷量．

难度：较易

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5．如图甲所示，将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小．对此，下列说法正确的是（　　）

A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin（100πt） V

B．电阻R消耗的电功率为0.625 W

C．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1 A

D．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B%20%5Csqrt%20%7B2%7D%7D$

难度：中等

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6．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是（　　）

A．t=0.01s时穿过线框的磁通量最小

B．该交变电动势的有效值为11 $%20%5Csqrt%20%7B2%7D$ V

C．该交变电动势的瞬时值表达式为e=22 $%20%5Csqrt%20%7B2%7D$ cos（100πt）V

D．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°

难度：较易

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7．

某兴趣小组自制一小型发电机，使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图象如图所示，线圈转动周期为T，线圈产生的电动势的最大值为E_m．则（　　）

A．在t= $%20%5Cfrac%20%7BT%7D%7B4%7D$ 时，磁场方向与线圈平面垂直

B．在t= $%20%5Cfrac%20%7BT%7D%7B2%7D$ 时，线圈中的磁通量变化率最大

C．线圈中电动势的瞬时值e=E_msin（ $%20%5Cfrac%20%7B2%CF%80t%7D%7BT%7D$ ）

D．若线圈转速增大为原来的2倍，则线圈中电动势变为原来的4倍

难度：较易

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8．

如图所示，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，当线圈由图示位置转过90°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= $%20%5Cfrac%20%7BNBS%CF%89%7D%7B%CF%80%7D$

C．电阻R所产生的焦耳热Q= $%20%5Cfrac%20%7BN%5E%7B2%7DB%5E%7B2%7DS%5E%7B2%7D%CF%89R%CF%80%7D%7B4%28R%2Br%29%5E%7B2%7D%7D$

D．通过电阻R的电量为q= $%20%5Cfrac%20%7BNBS%7D%7BR%2Br%7D$

难度：较易

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9．如图所示，线圈的面积是0.05m²，共100匝，线圈电阻为r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B= $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Csqrt%20%7B2%7D%7D%7B%CF%80%7D$ T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：
（1）若从中性面开始计时，写出线圈磁通量变化率的瞬时表达式．
（2）电路中电压表和电流表的示数各是多少？
（3）由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势为多少？

难度：较易

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10．如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动．若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示．已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω．求：

（1）写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；
（2）转动过程中穿过线圈的最大磁通量：
（3）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功．

难度：较易

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