知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

4．目前磁卡已有广泛的应用，如图甲所示，当记录磁性信息的磁卡以速度\(v\)在刷卡器插槽里匀速运动时，穿过刷卡器内线圈的磁通量按\(Φ=Φ_{0}\sin kvt\)规律变化，刷卡器内置线圈等效电路如图乙所示，已知线圈的匝数为\(n\)，电阻为\(r\)，外接电路的等效电阻为\(R\)．

\((1)\)求线圈两端的电压\(U\)；
\((2)\)若磁卡在刷卡器中运动的有效距离为\(l\)，则刷卡一次线圈上产生的热量\(Q\)为多少？
\((3)\)在任意一段\(\triangle t=\dfrac{\pi }{2{kv}}\)的时间内，通过等效电阻\(R\)的电荷量的最大值\(q_{m}\)为多少？

难度：难

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5．

如图所示，闭合的矩形导体线圈\(abcd\)在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴\(OO′\)匀速运动，沿着\(OO′\)方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为\(B\)，线圈匝数为\(n\)，\(ab\)边的边长为\(l_{1}\)，\(ad\)边的边长为\(l_{2}\)，线圈电阻为\(R\)，转动的角速度为\(ω\)，则当线圈转至图示位置时

A．线圈中感应电流的方向为\(abcda\)

B．线圈中的感应电动势为\(2nBl_{2}ω\)

C．穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大

D．线圈\(ad\)边所受安培力的大小为\(\dfrac{{{n}^{2}}{{B}^{2}}l_{2}^{2}{{l}_{1}}\omega }{R}\)

难度：难

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6．

如图所示，边长为\(L\)的正方形线圈\(abcd\)，其匝数为\(n\)，总电阻为\(r\)，外电路的电阻为\(R\)，\(ab\)的中点和\(cd\)的中点的连线\(OO′\)恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为\(B\)，若线圈从图示位置开始，以角速度\(ω\)绕\(OO′\)轴匀速转动，则以下判断中正确的是\((\)　　\()\)

A．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式\(e=nBL^{2}ω\sin ωt\)

B．在\(t= \dfrac {π}{2ω}\)时刻，磁场穿过线圈的磁通量最大，但此时磁通量的变化率为零

C．从\(t=0\)时刻到\(t= \dfrac {π}{2ω}\)时刻，电阻\(R\)上产生的热量为\(Q= \dfrac {n^{2}B^{2}L^{4}nωR}{16(R+r)}\)

D．从\(t=0\)时刻到\(t= \dfrac {π}{2ω}\)时刻，通过\(R\)的电荷量\(Q= \dfrac {nBL^{2}}{2(R+r)}\)

难度：难

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7．

如图甲的电路，已知电阻\(R_{1}{=}R_{2}{=}R\)，和\(R_{1}\)并联的\(D\)是理想二极管\((\)正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大\()\)，在\(A\)、\(B\)之间加一个如图乙所示的交变电压\((\)电压为正值时，\(U_{{AB}}{ > }0){.}\)由此可知\((\)　　\()\)

A．在\(A\)、\(B\)之间所加的交变电压的周期为\(2s\)

B．加在\(R_{2}\)上电压的有效值为\(5\sqrt{10}V\)

C．加在\(R_{1}\)上电压的有效值为\(10V\)

D．在\(A\)、\(B\)之间所加的交变电压的瞬时值

表达式为\(u{=}20\sqrt{2}\sin 50\pi t(V)\)

难度：难

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8．

如图，矩形线圈\(abcd\)与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的\(bc\)边匀速转动，磁场只分布在\(bc\)边的左侧，磁感应强度大小为\(B\)，线圈面积为\(S\)，转动角速度为\(ω\)，匝数为\(N\)，线圈电阻不计\(.\)下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．将原线圈抽头\(P\)向上滑动时，灯泡变暗

B．电容器的电容\(C\)变大时，灯泡变暗

C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大

D．若线圈\(abcd\)转动的角速度变为\(2ω\)，则变压器原线圈电压的有效值为\(NBSω\)

难度：难

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9．
如图所示，面积为\(0.02m^{2}\)、内阻不计的\(100\)匝矩形线圈\(ABCD\)，绕垂直于磁场的轴\(OO′\)匀速转动，转动的角速度为\(100rad/s\)，匀强磁场的磁感应强度为\( \dfrac { \sqrt {2}}{2}T.\)矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头\(P\)可移动，副线圈所接电阻\(R=50Ω\)，电表均为理想交流电表\(.\)当线圈平面与磁场方向平行时开始计时\(.\)求：
\((1)\)线圈中感应电动势的表达式；
\((2)\)由图示位置转过\(30^{\circ}\)角的过程产生的平均感应电动势；
\((3)\)当原、副线圈匝数比为\(2\)：\(1\)时，求电阻\(R\)上消耗的功率．

难度：难

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10．

如图所示，\(abcd\)为一边长为\(L\)、匝数为\(N\)的正方形闭合线圈，绕对称轴\(OO′\)匀速转动，角速度为\(ω.\)空间中只有\(OO′\)左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为\(B.\)若闭合线圈的总电阻为\(R\)，则\((\)　　\()\)

A．当线圈转到图示位置时，穿过线圈的磁通量变化率最大

B．线圈中电动势的有效值为\( \dfrac { \sqrt {2}}{4}NBL^{2}ω\)

C．线圈转一圈外力至少做功为\( \dfrac {π}{2R}N^{2}B^{2}L^{4}ω\)

D．当线圈从图示位置转动半圈的过程中，通过线圈横截面的电量为\( \dfrac {NBL^{2}}{2R}\)

难度：难

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