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1、选择题 一只矩形线圈匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动穿,过线圈的磁通量随时间变化的图象如图中甲所示,则下列说法中正确的是( )
A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直
B.t=0.01s时刻,Φ的变化率达最大
C.t=0.02s时刻 ">
时间:2017-03-02 10:39:13
1、选择题 一只矩形线圈匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动穿,过线圈的磁通量随时间变化的图象如图中甲所示,则下列说法中正确的是( )
A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直
B.t=0.01s时刻,Φ的变化率达最大
C.t=0.02s时刻,交流电动势达到最大
D.该线圈相应的交流电动势图象如图乙所示600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/hafzdqcxi5s.png\">
参考答案:A、由甲图知t=0时刻磁通量最大,线圈平面应在中性面,A错误;
B、t=0.01s时刻,磁通量等于零,但Φ的变化率达最大,B正确;
C、t=0.02s时刻,磁通量最大,交流电动势为零,C错误;
D、由甲图知交流电动势的图象应为正弦图象,D错误;
故选B
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图b)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是( ).600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/ctktjg4yfhx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/kseiketjyup.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:D
本题解析:本题考查正弦交流电的产生过程、楞次定律等知识.从a图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转,由楞次定律可判断,初始时刻电流方向为b到a,故瞬时电流的表达式为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/ha3disp3kvj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,则图像为D图像所描述.
故选D
点评:从a图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转,所以是余弦函数,根据楞次定律可以判断出电流方向,写出电流的瞬时表达式即可求解.
本题难度:一般
3、选择题 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示,如果其他条件不变,仅使线圈的转速加倍,则交流电动势的最大值 和周期分别为(?)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/1mdgc5byfls.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.400V,0.02s
B.200V,0.02s
C.400V,0.08s
D.200V,0.08s
参考答案:B
本题解析:由图读出原来交流电动势的最大值600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/nxw1ydxapah.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,周期
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/4xnd0l0otim.png\" style=\"vertical-align:middle;\">,根据感应电动势最大值的表达式
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/22djfitmhoa.png\" style=\"vertical-align:middle;\">得知,
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/0c15nw4qpz1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">与
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/0p04iv2o0ep.png\" style=\"vertical-align:middle;\">成正比,则线圈的转速变为原来的两倍,感应电动势最大值变为原来的两倍,为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/qo0adxnhwhr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">.由公式
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/ypstli4whyl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">分析可知,线圈的转速变为原来的两倍,周期为原来的一半,即
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/urnxopxtk43.png\" style=\"vertical-align:middle;\">.
故选B
点评:由图读出原来交流电动势的最大值和周期.原来根据感应电动势最大值的表达式600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/22djfitmhoa.png\" style=\"vertical-align:middle;\">分析感应电动势最大值的变化.由公式
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/ypstli4whyl.png\" style=\"vertical-align:middle;\">分析周期的变化.
本题难度:一般
4、简答题 一矩形线圈电阻为10 Ω,在匀强磁场中绕垂直磁场的中心轴匀速转动,转速为50 r/s,感应电动势的峰值为20π V,从线圈经过中性面开始计时,求:
(1)线圈中感应电动势的表达式;
(2)经多长时间,线圈中电动势第一次达到10π V;
(3)画出感应电流随时间变化的图线.
参考答案:(1)E=\"20πsin(100πt)\" V?(2)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/l13o2b5le4f.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">? (3)见解析
本题解析:(1)依题意知ω=\"2πn=2π×50\" rad/s=\"100π\" rad/s
E=Emsinωt=\"20πsin(100πt)\" V.
(2)将e=\"10π\" V代入e=\"20πsin(100πt)\" V得
10π=20πsin(100πt),得t=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/l13o2b5le4f.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">.
(3)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/5fr5sn30h1x.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">=\"2πsin(100πt)\" A.
则感应电流i随时间t变化的图象如下图.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/2l3kh15tzmy.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:简单
5、计算题 某水力发电站,通过发电机的水流量Q=2m3/s、水流落差为h=5m。若发电机的总效率为η=50%,输出电压为U1=240V,输电线路的总电阻为r=30Ω,允许输电线路上最大的损失功率为输电总功率的6%,为满足用电需求,该输电线路使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?若用户使用的电灯均为“220V、100W”,则最多可使用多少盏这种规格的电灯?
参考答案:470盏
本题解析:解:水的密度为ρ,发电机的输出功率600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/nc1ast3ftng.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,
输出电压U0=240V;输电电流为I送,输电损失功率为P损,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/xbjl2qmwiqk.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,
得600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/ywmkqezzulh.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,
高压输电电压为U送,600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/s1yzyvtplqs.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,
则升压变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=240:5000=6:125;
输电线路中的电压损失为U损,U损=I送r=10×30V=300V;
到达降压变压器的电压为U降,U降=U送-U损=5000-300V=4700V
用户电压为U用=220V,则降压变压器的原、副线圈匝数比n3:n4=4700:220=235:11;
输送到用户的功率为P用=P送-P损;
设灯泡的功率这P灯,最多支持可正常发光的灯泡数目N,则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/ifsxquvqstu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">盏
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/lgqskln4z3k.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题难度:简单