时间:2017-08-25 11:37:25
1、选择题 小型交流发电机中，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呈正弦函数关系，如图所示．不计线圈的电阻，下列说法正确的是
A．产生的感应电动势瞬时值表达式为
(V)
B．则该交流电在0.125s时，线圈平面所在位置与中性面重合
C．若将此电动势加在电容为C＝1μF的电容器上，则该电容器的耐压值应不小于
V
D．若将该交流电压加在阻值为R＝10 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是20 W
参考答案：BD
本题解析：电动势最大值为20V，周期为0.25s，角速度为8πrad/s，由公式
可知，瞬时值表达式为
，A错；电容器的耐压值指的是峰值，所以应该是20V，C错；
本题难度：简单
2、简答题 
（1）带电粒子经小孔进入磁场后，能飞出磁场边界MN的最小速度为多大；
（2）从0到0.04s末时间内哪些时间段飘入小孔的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN；
（3）磁场边界MN有粒子射出的长度范围（计算结果保留一位有效数字）；
（4）在图中用阴影标出有粒子可能经过的磁场区域。
参考答案：（1）
（2）粒子在0到0.04s内飞出磁场边界的时间为：
（3）
粒子飞出磁场边界时相对小孔向左偏移的最小距离为：
磁场边界MN有粒子射出的长度范围为：
（4）正确的画出粒子经过的磁场区域，如图所示。
本题解析：（1）设粒子飞出磁场边界MN的最小速度为
，粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力知：
粒子恰好飞出磁场，则有
所以最小速度
（2）由于C、D两板间距离足够小，带电粒子在电场中运动时间可忽略不计，故在粒子通过电场过程中，两极板间电压可视为不变，设恰能飞出磁场边界MN的粒子在电场中运动时CD板对应的电压为
则根据动能定理知
，得
V
根据图象可知
，－25 V电压对应的时间分别为
和
所以粒子在0到0.04s内飞出磁场边界的时间为：
（3）设粒子在磁场中运动的最大速度为
，对应的运动半径为
，则有：
粒子飞出磁场边界时相对小孔向左偏移的最小距离为：
磁场边界MN有粒子射出的长度范围为：
（4）正确的画出粒子经过的磁场区域，如图所示。
本题难度：一般
3、填空题 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其中线框的cd边和场边界重合，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度
匀速转动，线框中感应电流的有效值I=?。线框从中性面开始转过π/2的过程中，通过导线横截面的电荷量q=?。
?
参考答案：BSw/R? BS/R
本题解析：线框中感应电动势的最大值为
，有效值为
，所以线框中感应电流的有效值I=
，线框从中性面开始转过π/2的过程中，通过导线横截面的电荷量q=
故答案为：
，
本题难度：简单
4、选择题 某交流电电压为u=10
sin314t(V)，则
[? ]
A．击穿电压为10V的电容器能直接在此电源上
B．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01s
C．把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡将被烧坏
D．把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N内阻不计，绕
轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度
做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是
A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=
B．矩形线圈从图示位置经过
时间时，通过电流表的电荷量为0
C．当P位置不动,R增大时，电压表读数也增大
D．当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小
参考答案：A
本题解析：因为线圈在此位置产生的电动势最大，所以如果从该位置开始计时则矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSwcoswt，A正确。矩形线圈从图示位置经过
时间时，通过电流表的电荷量为
，所以B错误。当P位置不动Ｒ增大时，因为变压器线圈匝数比不变，所以电压表示数不变，C错误。当P位置向上移动、R不变时，原线圈匝数变小，则副线圈电路电压增大，所以电流表读书增大，故D错误。
本题难度：简单