知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

2．如图甲所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n=100，线圈的总电阻r=5.0Ω，线圈位于匀强磁场中，且线圈平面与磁场方向平行．线圈的两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=95Ω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以一定的角速度匀速转动．穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象如图乙所示．若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计．则下列说法中正确的是（　　）

A．线圈匀速转动的角速度为100rad/s

B．线圈中产生感应电动势的最大值为200V

C．线圈中产生感应电动势的有效值为100V

D．线圈中产生感应电流的有效值为 $%20%5Csqrt%20%7B2%7D$ A

难度：较易

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3．如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abdc为n=500匝的矩形线圈，其中ac长为L₁=10cm，ab长为L₂=5cm．线圈绕垂直于磁场的轴OO′在磁感强度为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200rad/s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈总电阻为r=2.0Ω，外电路负载电阻为R=8.0Ω．试求：
（1）交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）；
（2）电路中伏特表的示数；
（3）线圈每转动一周，外力所做的功．

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4．一台理想变压器如图甲所示，有一个原线圈和两个副线圈，原线圈和两个副线圈匝数之比n₁：n₂：n₃=4：2：l，将原线圈接入如图乙所示的正弦式电压后，灯泡L恰好正常发光．下列说法正确的是（　　）

A．灯泡的额定电压为25V

B．原线圈和副线圈的电流之比为I₁：I₂：I₃=1：2：4

C．通过灯泡电流的频率为50Hz

D．原线圈和副线圈的电压之比为U₁：U₂：U₃=4：2：l

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5．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电．已知输电线的总电阻为rΩ，降压变压器原、副线圈的匝数比为n₃：n₄=n：1，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示，降压变压器的副线圈与阻值为R₀=22Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（　　）

A．发电机产生交流电的频率为0.5 Hz

B．降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u=220 $%20%5Csqrt%20%7B2%7D$ sin 100πt（V）

C．通过R₀的电流的最大值为20 $%20%5Csqrt%20%7B2%7D$ A

D．输电线损失的功率为 $%20%5Cfrac%20%7B100r%7D%7Bn%5E%7B2%7D%7D$ W

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6．如图a，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，与副线圈相连的两个灯泡完全相同、电表都为理想电表．原线圈接上如图b所示的正弦交流电，电路正常工作．闭合开关K后（　　）

A．电压表示数增大

B．电流表示数增大

C．变压器的输入功率增大

D．经过灯泡的电流频率为25Hz

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7．如图所示为一理想变压器，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图象如图乙所示．若只在ce间接一只R_ce=400Ω的电阻，或只在de间接一只R_de=225Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80W．

（1）求只在ce间接400Ω电阻时，原线圈中的电流I₁；
（2）求ce和de间线圈的匝数比 $%20%5Cfrac%20%7Bn_%7Bce%7D%7D%7Bn_%7Bde%7D%7D$ ．

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8．

如图所示，甲图是一理想变压器，原、副线圈的匝数比为100：1．若向原线圈输入图乙所示的正弦交变电流，图中R₁为热敏电阻（阻值随温度升高而变小），R₂为可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是（　　）

A．在t=0.005s时，电压表的示数约为50.9V

B．变压器原、副线圈中的电流之比为100：1

C．R₁温度降低时，适当增大R₂可保持R₁两端的电压不变

D．R₁温度升高时，电压表的示数不变，电流表的示数变大

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9．

一矩形通电线框abcd可绕其中心轴OO′转动，它处在与OO′垂直的匀强磁场中，如图所示．在磁场作用下线框开始转动，最后静止在平衡位置，则平衡后（　　）

A．线框四边都不受磁场的作用力

B．线框四边受到指向线框外部的磁场力，但合力为零

C．线框四边受到指向线框内部的磁场力，但合力为零

D．线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力，另一对边受到指向线框内部的磁场作用力，但合力为零

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10．

如图所示，由导线制成的正方形线框边长L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料较粗且电阻率较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计．线框可绕与cd边重合的水平轴OO′自由转动，不计空气阻力及摩擦．若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历时t到达竖直位置，此时ab边的速度为v，重力加速度为g．则（　　）

A．线框在竖直位置时，ab边两端的电压BLv

B．线框在竖直位置时，ab边所受安培力大小为 $%20%5Cfrac%20%7BB%5E%7B2%7DL%5E%7B2%7Dv%7D%7BR%7D$

C．这一过程中感应电动势的有效值为E_有=2 $%20%5Csqrt%20%7B%28mgL-%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7Dmv%5E%7B2%7D%29%20%5Cfrac%20%7BR%7D%7Bt%7D%7D$

D．在这一过程中，通过线框导线横截面的电荷量为q= $%20%5Cfrac%20%7BBL%5E%7B2%7D%7D%7B4R%7D$

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