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news 2025/8/21 22:58:24

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(习题解析。本讲视频适合高三年级一轮复习使用。如果你觉得视频讲解对你有帮助，请转发分享给更多同学看，帮助他们学好高中物理。视频请往下滑动，答案附在文章最后)

1.判断下列说法对错。

(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,一定会产生正弦式交变电流。( )

(2)线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时,产生的感应电动势也最大。( )

(3)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时,线圈中的感应电动势为零,电流方向发生改变。( )

(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值。 ( )

(5)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。( )

(6)交变电流的峰值总是有效值的倍。( )

2.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO' 沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是( )

A.电流表的示数为10 A

B.线圈转动的角速度为50π rad/s

C.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行

D.0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左

3.一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动,线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B,则结合图中所给信息可判定( )

4.矩形线圈abcd在如图所示的磁场中以恒定的角速度ω绕ab边转动,磁场方向垂直纸面向里,其中ab边左侧磁场的磁感应强度大小是右侧磁场的2倍。在t=0时刻线圈平面与纸面重合,且cd边正在向纸外转动。规定图示箭头方向为电流正方向,则线圈中电流随时间变化的关系图线应是选项图中的( )

5.小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V6 W”字样的小灯泡连接形成闭合回路,不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n=5 r/s时,小灯泡恰好正常发光,则电路中电流的瞬时值表达式为()

A.i=sin 5t(A) B.i=sin 10πt(A)

C.i=1.41 sin 5t(A) D.i=1.41 sin 10πt(A)

6.(多选)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω,则( )

A.t=0时,线圈平面平行于磁感线

B.t=1 s时,线圈中的电流改变方向

C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大

D.一个周期内,线圈产生的热量为8π²J

7.如图所示,线圈abcd的面积是0.05 ,共100匝,线圈电阻为1 Ω,外接电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度B=1/π T,当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时。问:

(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;

(2)线圈转过 s时电动势的瞬时值多大?

(3)电路中,电压表和电流表的示数各是多少?

(4)从线圈处于中性面开始计时,经1/30 s通过电阻R的电荷量是多少?

8.如图甲所示,标有“220 V40 W”字样的灯泡和标有“20 μF,300 V”字样的电容器并联到交流电源上,V为交流电压表,交流电源的输出电压如图乙所示,闭合开关。下列判断正确的是( )

A.t=T/2时刻,V的示数为零 B.灯泡恰好正常发光

C.电容器不可能被击穿 D.V的示数保持110V不变

9.如图所示为一交变电流的电压随时间变化的图像,正半轴是正弦曲线的一个部分,则此交变电流的电压的有效值是( )

10.(多选)如上右图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,匝数N=100匝、电阻r=1 Ω的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,线圈两端经集流环和电刷与电路连接,定值电阻R₁=6 Ω,R₂=3 Ω,其他电阻不计,线圈匀速转动的周期T=0.2s。从线圈与磁场方向平行位置开始计时,线圈转动的过程中,理想电压表的示数为2 V。下列说法中正确的是( )

11. 一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q_方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q_正。该电阻上电压的峰值均为u₀,周期均为T,如图所示。则Q_方∶Q_正等于( )

12.(多选)如图,M为半圆形导线框,圆心为O_M;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为O_N;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线O_MO_N的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面且过O_M和O_N的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则()