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1、简答题 如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝;线圈电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感强度为B=
| 1 π |
| 1 30 |
参考答案:解(1)交流电的频率:f=300÷60Hz=5Hz
角速度为ω=2πf=2π×5=10π?
最大值:Em=NBSω=100×1π×0.05×10π=50?
瞬时表达式:e=Emsinωt=50sin10πt(V)
(2)当t=130s?时,瞬时值:e=50sin10π×130=50×
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,在匀强磁场中有一个“600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/bh3nthdf22q.gif\">”形导线框可绕AB轴转动,已知匀强磁场的磁感强度大小B=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/no4le31acye.gif\">T,方向竖直向下,线框的CD边长为20cm,CE、DF长均为10cm,转速为50r/s,若从图示位置开始计时:
(1)写出线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式;
(2)若线框电阻r=3600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/tafjji33rqq.gif\">,再将AB两端接入一个“6V,12W”的小灯泡,小灯泡能否正常发光?若不能,小灯泡实际消耗功率多大?(设小灯泡的阻值不变)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/2bumr5ljtn3.gif\">
参考答案:解:(1)注意到图示位置磁感线与线圈平面平行,瞬时值表达式应为余弦函数,先求出角频率和最大值
ω=2πn=100πrad/s
E=BSω=600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/ur0e3rjchit.gif\">×0.2×0.1×100π=10
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/qa3qztaj3w4.gif\">?V
所以电动势瞬时表达式应为e=10600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/pvpyqcjcjs3.gif\">cos100πt V
(2)用电器是小灯泡,是纯电阻电路,其电阻为R=600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/51npqefpsbb.gif\">
首先求出交流电动势有效值E=600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/yr00iroylgq.gif\">=10 V
由于R=r,所以600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/oznmvadtcmx.gif\">=5 V<6 V
小于额定电压,所以小灯泡不能正常发光
其实际功率是P=600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/kv1sxvhw5nl.gif\">=8.3 w
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,当滑动变阻器触头向左移动时,右边导轨上导体棒MN向左移动,则a、b两点和c、d两点电势关系是(?)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/llsa5k0zjrt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/alm2nqf215u.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/kkvgg3wvidg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
B.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/wl0rmgaqcel.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/p4nutxlzk4x.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
C.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/qwe11oxy4di.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/kkvgg3wvidg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
D.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/qmebrhkduyv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/p4nutxlzk4x.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:B。
本题解析:分析:当滑动变阻器滑动触头向左移动时,变阻器接入电路的电阻增大,电流减小,MN向左移动,受到的安培力向左,根据安培定则、左手定则和楞次定律判断电势高低.
解答:解:导体棒MN向左移动,说明MN受到的安培力向左,根据左手定则可知,MN中电流方向是M→N,线圈cd相当于电源,c相当于电源正极,则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/p4nutxlzk4x.png\" style=\"vertical-align:middle;\">.滑动变阻器滑动触头向左移动时,变阻器接入电路的电阻增大,电流减小,线圈ab产生的磁场减弱,穿过线圈cd的磁通量减小.根据安培定则可知:cd中感应电流的磁场方向向上,则由楞次定律可知,原磁场方向向上,线圈ab中磁场方向向下,再由安培定则判断出来电源的左端是正极,则.
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/wl0rmgaqcel.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
故选B
点评:本题是变压器的原理图.判断电势高低,要区分电源和电源的外部.对于电源,正极电极的电势比负极电势高.在电源的外部,沿着电流方向电势逐渐降低.
本题难度:简单
4、选择题 如图13-16所示,线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势e=\"311cos100πt\" V,则下列说法中正确的是(?)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/4kn0tsy1lpr.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
图13-16
A.t=0时,线圈平面位于中性面
B.t=0时,穿过线圈的磁通量为最小
C.t=\"0.01\" s时,导线切割磁感线的有效速度最大
D.t=\"0.01\" s时,穿过线圈的磁通量变化率为最小
参考答案:BC
本题解析:交流电的顺时表达式为e=\"NBSωcosωt=2NBLvcosωt=311cos100πt\" V,它的周期T=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/q0132qjnhat.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">s=\"0.02\" s,线圈到达中性面时,磁通量最大,变化率最小,感应电动势最小,每过一次中性面电流改变一次,t=0时刻,由公式知感应电动势最大,线圈此时不在中性面,故B对.T=\"0.01\" s时,线圈经过了半个周期,由图线圈仍与磁感线平行,故C对,D错.
本题难度:简单
5、选择题 一台发电机的结构示意图如图所示,其中N、S是永久磁铁的两个
磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值,下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是?(?)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/2whswcoqovl.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060408/1unhr3vk0sf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:D
本题解析:发电机中的磁场为辐向磁场,因而在任何时刻均与导体垂直切割,故AB错误;当线框经过竖直面后,电流方向改变,则C错误、D正确。
本题难度:一般