一 、选择题(本项共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1.下列现象中,属于电磁感应现象的是( )
A.小磁针在通电导线附近发生偏转
B.通电线圈在磁场中转动
C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流
D.磁铁吸引小磁针
2.关于电磁感应,下述说法正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
3. 由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积增大时,从上向下看()
A.穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流
B.穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流
C.穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流
D.穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流
4.如图所示,先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出,两次拉动的速度相同.第一次线圈长边与磁场边界平行,将线圈全部拉出磁场区,拉力做功W1、通过导线截面的电荷量为q1,第二次线圈短边与磁场边界平行,将线圈全部拉出磁场区域,拉力做功为W2、通过导线截面的电荷量为q2,则( )
A.W1>W2,q1=q2
B.W1=W2,q1>q2
C.W1
5. 如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是( )
A.先向左,后向右
B.先向左、后向右、再向左
C.一直向右
D.一直向左
6.一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示。由图可知( )
A.该交变电流的瞬时值表达式为i=10sin(50t)
B.该交变电流的频率为25 Hz
C.该交变电流的有效值为10 A
D.若该交变电流通过阻值R=40Ω的白炽灯,则电灯消耗的功率是8 kW
7.如图,把电阻 R ,电感线圈 L 、电容器 C 并联,三个以路中分别接有一灯泡。接入交流电源后,三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变,使交变电流的频率增大,则以下判断正确的是( )
A.与电阻 R连接的灯泡 L3将变暗
B.与电容器 C连接的灯泡L2将变暗
C.与线圈 L 连接的灯泡L1将变暗
D.三盏灯泡的亮度都不会改变
8.如图18-检-1所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3,输电线的等效电阻为R,原线圈接有一个理想的电流表。开始时开关S接通,当S断开时,以下说法正确的是( )
A.原线圈两端P、Q间的输入电压减小
B.等效电阻R上消耗的功率变大
C.原线圈中电流表示数变大
D.灯泡L1和L2变亮
二 、不定项选择题(本题共 4小题,每题4分,满分 16 分。每题所给的选项中,至少有一个正确答案。全部选对的得 4分,部分选对的得 2分,有错选或不选的得 0分)
9.右如图所示,当条形磁铁作下列运动时,线圈中的感应电流方向应是(从左往右看)()
A.磁铁靠近线圈时,电流的方向是逆时针的[
B.磁铁靠近线圈时,电流的方向是顺时针的
C.磁铁向上平动时,电流的方向是顺时针的
D.磁铁向上平动时,电流的方向是逆时钊的
10. 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
11.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R1=20 ,R2=30 ,C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示,则( )
A.交流电的频率为50Hz B.原线圈输入电压的最大值为200 V
C. 通过R3的电流始终为零 D. 电阻R2的电功率约为6.67 W
12.2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害,其中高压输电线因结冰而损毁严重.此次灾害牵动亿万人的心.为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.若在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为i,热耗功率为ΔP;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9ΔP,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )
A.输电电流为3i B.输电电流为9i C. 输电电压为1/3U D. 输电电压为3U
三 、填空题(本题每问2分,共20分)
13.如图所示,线幽abcd自由下落进入匀强磁场中,则当只有dc边进入磁场时,线圈中感应电流的方向是________.当整个线圈进入磁场中时,线圈中________感应电流(选填“有”或“无”)
14. 穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ-t图象如图15所示,由图知0~5 s线圈中感应电动势大小为________V,5 s~10 s线圈中感应电动势大小为________V,10 s~15 s线圈中感应电动势大小为________V
15.一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4π rad/s匀速转动,产生的交变电动势的图象如图13所示.则交变电流的频率为______Hz,当t=0时,线圈平面与磁感线________,当t=0.5 s时,e为______V.
16. 有一座小型水电站,输出的电功率是25 kW,输出电压为400 V.若输电导线的总电阻为1 Ω,求输电线上损失的电功率和用户得到的功率分别是________W,________W.
四. 计算题(本题共4小题,满分 40分)
17. (8分)如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆内有垂直于平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动,电路的固定电阻为R.其余电阻忽略不计.试求(1)圆环的左端到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值?
(2)通过的电荷量?
18. (8分)光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长,M′、M之间接有一个阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上,并与导轨接触良好.给棒施加一个水平向右的瞬间作用力,棒就沿轨道以初速度v0开始向右滑行.求:
(1)开始运动时,棒两端的瞬时电压u为多大?
(2)当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中,棒中产生的焦耳热Q是多少?
19.(12分)如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO' 轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.已知线圈匝数n=400,电阻r=0.1Ω,长L1=0.05m,宽L2=0.04m,角速度=l00 rad/s,磁场的磁感应强度B=0.25T.线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器和一个交流电流表(内阻不计),求:
(1)线圈中产生的最大感应电动势.
(2)电流表A的读数.
(3)用电器上消耗的电功率.
20. (12分)电站发电机输出功率为100KW,输出电压为500V,输电线的电阻为10Ω,允许功率损耗为输出功率的4%。求:(1)在用电单位需要220V电压时,所用升高变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(2)如果用电单位生产用电60KW,其余是照明用电,那最多可装“220,40W”的电灯多少盏?
19 .(1)Em=nBSω
代人数据得 Em=400×0.25×0.05×0.04×l00 V=20 V
(2)Im=
代人数据得Im= A=2A
∵是正弦交变电流,所以电流表读数即有效值
I= A=1.41A
(3)p=I2R= ×9.9W=19.8W.
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