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．如图所示为理想变压器，原线圈接在\(U=400 \sqrt {2}\sin 100πtV\)的交流电源上，副线圈上接有一个标有“\(10V\) \(100W\)”的灯泡正常发光，求：
\((1)\)电压表的读数；
\((2)\)原副线圈匝数比；
\((3)\)电流表读数又为多大．

难度：中等

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6．如图所示，匝数为 \(N\) ，面积为 \(S\) 的矩形线圈 \(abcd\) 在匀强磁场 \(B\) 中可以分别绕垂直于磁场方向的轴 \(P_{1}\) 和 \(P_{2}\) 以相同的角速度\(ω\)匀速转动，下列说法正确的是\((\) \()\)

A．在图示位置，穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势也为零。

B．线圈绕\(P_{1}\)转动时产生的电动势等于绕\(P_{2}\)转动时产生的电动势

C．图示位置线圈中产生的感应电动势大小为

D．线圈绕\(P_{1}\)转动时\(dc\)边受到的安培力大于绕\(P_{2}\)转动时\(dc\)边受到的安培力

难度：难

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7．

某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个可看做理想的小变压器给一个小灯泡供电，电路如图所示，当线圈以较大的转速\(n\)匀速转动时，额定电压为\(U_{0}\)的灯泡正常发光，电压表示数是\(U_{1}\)，已知线圈电阻是\(r\)，灯泡电阻是\(R\)，则有

A．变压器输入电压的瞬时值是\(u={U}_{1}\sin 2πnt \)

B．变压器的匝数比是\(U_{1}\)：\(U_{0}\)

C．电流表的示数是\( \dfrac{{{U}_{0}}^{2}}{R{U}_{1}} \)

D．线圈中产生的电动势最大值是\({E}_{m}= \sqrt{2}{U}_{1} \)

难度：中等

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8．

如图\(1\)所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图\(2\)中曲线\(a\)、\(b\)所示，则\((\)　　\()\)

A．两次\(t=0\)时刻线圈平面与中性面垂直

B．曲线\(a\)、\(b\)对应的线圈转速之比为\(2\)：\(3\)

C．曲线\(a\)表示的交变电动势频率为\(50Hz\)

D．曲线\(b\)表示的交变电动势有效值为\(5 \sqrt {2}V\)

难度：较难

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9．
如图所示，矩形线圈的匝数为\(n\)，面积为\(S\)，电阻为\(r\)，线圈在磁感应强度为\(B\)的匀强磁场中绕\(OO{{'}}\)轴以角速度\(ω\)匀速转动，外电路电阻为\(R.\)在线圈由图示位置转过\(90^{\circ}\)的过程中，求：

\((1)\) 通过电阻\(R\)的电荷量\(q\)．

\((2)\) 电压表的读数．

\((3)\) 电阻\(R\)上产生的热量\(Q\)．

难度：较难

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10．

如图所示，边长为\(L\)，匝数为\(N\)，电阻不计的正方形线圈\(abcd\)在磁感应强度为\(B\)的匀强磁场中绕转轴\(OO′\)转动，转轴\(OO′\)垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为\(n1\)和\(n2.\)保持线圈以恒定角速度\(ω\)转动，下列判断正确的是( )

A．从图位置计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为\(e= NBωL\)\({\,\!}^{2}\)\(\sin ωt\)

B．电压表\(V1\)示数等于\(NBωL^{2}\) ，电压表\(V2\)示数等于\(\dfrac{{NBω}L^{2}}{\sqrt{2}}\)

C．当可变电阻\(R\)的滑片\(P\)向上滑动时，电压表\(V2\)的示数变大

D．当可变电阻\(R\)的滑片\(P\)向上滑动时，变压器的输入功率减小

难度：较难

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