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本卷共 20 题,其中:
选择题 17 题,解答题 3 题
中等难度 20 题。总体难度: 中等
选择题 共 17 题
  1. 在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图1所示.产生的交变电动势的图象如图2所示,则( )
    A.t=0.005s时线框的磁通量变化率为零
    B.t=0.01s时线框平面与中性面重合
    C.线框产生的交变电动势有效值为311V
    D.线框产生的交变电动势频率为100HZ

    难度: 中等查看答案及解析

  2. 在一支氖管两端加一个正弦交流电压u=50sin(314t) V.当氖管两端电压达到或超过U=25V时,氖管就能发光.则在此交流电的一个周期内氖管的发光时间为( )
    A.0.2s
    B.0.02s
    C.0.01s
    D.0.005s

    难度: 中等查看答案及解析

  3. 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为( )
    A.
    B.
    C.
    D.

    难度: 中等查看答案及解析

  4. 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=3:1,L1、L2为两相同灯泡,R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器,其中C=10μF.当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电压时,下列说法中正确的是( )

    A.灯泡L1一定比L2
    B.副线圈两端的电压有效值为12V
    C.电容器C放电周期为2×10-2s
    D.电容器C所带电荷量为1.2C

    难度: 中等查看答案及解析

  5. 如图所示,匝数为100匝的矩形线圈abcd处于磁感应强度B=T的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5m2,内阻不计.线圈绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=10π rad/s匀速转动.线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连,变压器的副线圈接人一只“12V,12W”的灯泡,灯泡正常发光,下列说法中正确的是( )

    A.通过灯泡的交变电流的频率是50 Hz
    B.变压器原、副线圈匝数之比为10:1
    C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 V
    D.若将该灯泡更换为“12 V,24 W”的灯泡且保证其正常发光,需要增大矩形线圈的转速

    难度: 中等查看答案及解析

  6. 如图为某小型水电站的电能输送示意图,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电,已知输电线的总电阻R=10Ω,降压变压器T1的原、副线圈匝数之比为4:1,副线圈与用电器R组成闭合电路.若r真、r真均为理想变压器,T2的副线圈两端电压u=220sin 100πt(V),当用电器电阻R=11Ω时( )

    A.通过用电器凡的电流有效值为20 A
    B.升压变压器的输入功率为4650 W
    C.发电机中的电流变化频率为100 Hz
    D.当用电器的电阻R减小时,发电机的输出功率减小

    难度: 中等查看答案及解析

  7. 通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1分别为( )
    A.
    B.
    C.
    D.

    难度: 中等查看答案及解析

  8. 如图所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关.P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流.下列说法正确的是( )
    A.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小
    B.保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,则I2减小
    C.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1增大
    D.保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,则I1减少

    难度: 中等查看答案及解析

  9. 一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示,下列说法中正确的是( )

    A.t1时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
    B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
    C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
    D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大

    难度: 中等查看答案及解析

  10. 如图所示,理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接,已知变压器的原副线圈的匝数比为=10:1,电阻R=10Ω.图乙是只两端电压u随时间变化的图象,Um=10V.则下列说法中正确的是( )

    A.通过只的电流iR随时间t变化的规律是iR=cos100πt(A)
    B.电流表A的读数为A
    C.电压表V的读数为10V
    D.变压器的输入功率为10 w

    难度: 中等查看答案及解析

  11. 如图所示,有一矩形线圈,面积为S,匝数为N,内阻为r,绕垂直磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动,下列说法正确的是( )

    A.从图示位置转90°的过程中,通过电阻R的电荷量Q=
    B.从图示位置转90°的过程中,通过电阻R的电荷量Q=
    C.从图示位置转90°的过程中,外力做功的平均功率P=
    D.从图示位置开始计时,则感应电动势随时间变化的规律为e=NBSωsinωt

    难度: 中等查看答案及解析

  12. 如图所示,M是一个小型理想变压器,原、副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b接一正弦交变电源,电压u=311sin100πtV.变压器右侧部分为一火警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小),R1为一定值电阻.下列说法正确的是( )
    A.当R2所在处出现火警时,电阻R1的功率变小
    B.当R2所在处出现火警时,电压表V2的示数变大
    C.当R2所在处出现火警时,电流表A的示数变小
    D.电压表V1示数为22V

    难度: 中等查看答案及解析

  13. 如图所示,某变电站用10kV的高压向10km外的小区供电,输送的电功率为200kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%,下列不同规格的输电线中,符合要求的是( ) 
    选项 型号 千米电阻(Ω/km)
    A DYD30/C 1
    B DYD50/C 0.6
    C DYD100/C 0.3
    D DYD150/C 0.2


    A.A
    B.B
    C.C
    D.D

    难度: 中等查看答案及解析

  14. 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R1=20Ω,R2=30Ω,C为电容器.已知通过R1的正弦交流电如图乙所示,则( )
    A.交流电的频率为0.02 Hz
    B.原线圈输入电压的最大值为200V
    C.电阻R2的电功率约为6.67 W
    D.通过R3的电流始终为零

    难度: 中等查看答案及解析

  15. 如图所示,在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场,第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B.直角扇形导线框半径为L、总电阻为R,在坐标平面内绕坐标原点O以角速度ω匀速转动.线框从图中所示位置开始转动一周的过程中,线框内感应电流的有效值是( )

    A.I=
    B.I=
    C.I=0
    D.I=

    难度: 中等查看答案及解析

  16. 如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,L1和L2是相同型号的白炽灯,L1与电容器C串联,L2与带铁芯的线圈L串联,为交流电压表.当原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压时,两只灯泡的亮度相同,则( )

    A.与副线圈并联的电压表在t=1×10-2s时的示数为0
    B.与副线圈并联的电压表在t=0.5×10-2s时的示数为22V
    C.当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时,灯泡L1变亮,灯泡L2变暗
    D.当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时,灯泡L1变暗,灯泡L2变亮

    难度: 中等查看答案及解析

  17. 如图所示,理想变压器有三个线圈A、B、C,其中B、C的匝数分别为n2、n3电压表的示数为U,电流表的示数为I,R1、R2是完全相同的电阻,根据以上条件可以计算出的物理量是( )

    A.线圈A的匝数
    B.电阻R2两端的电压
    C.变压器的输入功率
    D.通过电阻R1的电流

    难度: 中等查看答案及解析

解答题 共 3 题
  1. 图1是交流发电机模型示意图.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO˝轴转动,由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO˝转动的金属圈环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路.图2是线圈的主视图,导线ab和cd分别用它们的横截面来表示.已知ab长度为L1,bc长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动.(只考虑单匝线圈)

    (1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1 的表达式;
    (2)线圈平面处于与中性面成φ夹角位置时开始计时,如图3所示,试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式;
    (3)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热.(其它电阻均不计)

    难度: 中等查看答案及解析

  2. 图1为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头.原线圈输入正弦式交变电压的u-t图象图2所示.若只在ce间接一只Rce=400Ω的电阻,或只在de间接一只Rde=225Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W.
    (1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式;
    (2)求只在ce间接400Ω的电阻时,原线圈中的电流I1
    (3)求ce和de 间线圈的匝数比

    难度: 中等查看答案及解析

  3. 马鞍山市拥有长江黄金水道而具有得天独厚的电力资源,在2010年上海世博会之前分两期兴建了总装机容量为11万千瓦的发电厂.建成后,若采用110kV电压向上海满负荷输电,且已知从马鞍山到上海的输电线总电阻为10Ω.
    (1)求输电导线损耗的功率;
    (2)若为了降低损耗,把输电电压提高为220kV,求提高输电电压后比原来少损耗的功率.

    难度: 中等查看答案及解析