时间:2018-10-13 01:50:32
1、计算题 (16分)一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R.
(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向.
(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大?
(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大?
(4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功?
(5)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少?
(6)图中电流表和电压表的示数各是多少?
参考答案：(1) dcba(2)Em=NBSω=NBωL2 (3)
NBωL2(4)
(5)
(6) 
本题解析：(1)由右手定则可判定电流的方向沿dcba.(2分)
(2)Em=NBSω=NBωL2?(2分)
(3)线圈平面与B成60°角时的瞬时感应电动势
e=Em·cos60°=NBωL2.?(2分)
(4)电动势的有效值E=
? (1分)
电流的有效值I=
,柴油机做的功转化为电能,线圈转一周柴油机做的功
W=EIt=
t= 
·
= ?(2分)
（5）因为
故电量
（6）电流表显示路端电压的有效值，则读数为
电压表显示路端电压的有效值，则读数为
本题难度：一般
2、选择题 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如右图所示，则
A．t1时刻线圈通过中性面
B．t2时刻线圈中磁通量最大
C．t3时刻线圈中磁通量变化率最大
D．t4时刻线圈在磁通量变化率最大
参考答案：AD
本题解析：根据法拉第电磁感应定律，
即磁通量变化量和时间的比值，、t1时刻t3时刻感应电动势最小，即磁通量变化率最小，此时磁通量最大，也就是线圈在中性面，A对C错。t2时刻t4时刻感应电动势最大，即磁通量变化率最大，此时磁通量最小，B错D对
本题难度：一般
3、选择题 如下图甲所示，理想变压器原/副线圈的匝数之比为10:1，B是原线圈的中心街头，原线圈输入电压如下图乙所示，副线圈电路中R1、R3为定值电阻，R2为NTC型热敏电阻（阻值随温度升高而减小），C为耐压值为70V的电容器，所有电表均为理想电表.下列说法判断正确的是（?）
A．当单刀双掷开关与A连接，传感器R2所在处温度升高，A1的示数变大，A2的示数减小
B．当单刀双掷开关于B连接，副线圈两端电压的频率变为25Hz
C．当单刀双掷开关由A→B时，电容器C不会被击穿
D．其他条件不变，单刀双掷开关由A→B时，变压器的输出功率变为原来的0.5倍
参考答案：AC
本题解析：若传感器R2所在处温度升高，R2的阻值减小，根据欧姆定律知，副线圈的电流变大，所以原线圈电流跟着变大，即A1的示数变大，R2与R1并联后的总电阻减小，故在副线圈中分的电压减小，所以A2的示数减小，故A正确；交流电的频率与匝数无关，不会发生变化，还是50Hz，所以B错误；原线圈电压最大值为
，当单刀双掷开关由A→B时，匝数之比为5:1，根据变压规律可得副线圈电压最大值为
，小于电容器的耐压值，故电容器不会被击穿，所以C正确；开关由A→B时，副线圈电压U2为原来的2倍，输出功率
为原来的4倍，所以D错误。
本题难度：一般
4、选择题 交流发电机在工作时电动势为
，若将电机的转速提高一倍，同时将线圈所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为? ( ? )
A．
B．
C．
D．
参考答案：C
本题解析：据题意，当转速提高一倍，由
可知，角速度w变为原来的2倍，面积减小一半，则由：
可知：
，故C选项正确。
本题难度：一般
5、简答题 如图13-1-3所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以OO′边为轴匀速运动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R.求：
图13-1-3
（1）线圈从图示位置转过90°的过程中产生的热量；
（2）线圈从图示位置转过90°的过程中通过线圈某截面的电荷量q.
参考答案：(1)
? (2)
本题解析：线圈中产生的热量需要从转动过程中交变电流的有效值考虑，通过截面的电荷量需要从交变电流的平均值考虑.
（1）线圈转动中感应电动势的峰值Em=Bωa2，感应电流的有效值为：
I=
=
=
线圈转过90°的时间t=
=
,所以在转动过程中产生的热量为：Q=I2Rt=()2·R·=.
（2）线圈转过90°的过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为：
=
=
=
I=
=
所以，在转动过程中流过导体截面的电荷量为：
q=It=·=.
本题难度：简单