在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是
A. 在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
C. Rt处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表V1、V2的比值不变
D. Rt处温度升高时,电流表的示数变小,变压器输入功率变大
高二物理单选题中等难度题
在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速运动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电在图乙中理想变压器的、两端,电压表和电流表均为理想电表,为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),为定值电阻。下列说法正确的是
A. 在s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为(V)
C. 处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表、示数的比值不变
D. 处温度升高时,电流表的示数变小,变压器输入功率变小
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,电阻不计面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动,t=0时刻线圈平面与磁场垂直,产生e=220sin100πtV的正弦交流电,理想变压器的原、副线圈匝数比为10︰1,灯泡的电阻RL=10Ω(不考虑电阻的变化),C为电容器,L为直流电阻不计的自感线圈,刚开始开关S断开,下列说法正确的是
A. 线圈从t=0时刻到转过180°的过程中通过矩形线圈的磁通量变化量为零
B. 交流电压表的示数为22V
C. 灯泡的功率小于48.4W
D. 闭合开关S后,电阻R上不产生焦耳热
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是( )
A. 在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt(V)
C. Rt处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表V1、V2的比值不变
D. Rt处温度升高时,电流表的示数变小,变压器输入功率变大
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是
A. 在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
C. Rt处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表V1、V2的比值不变
D. Rt处温度升高时,电流表的示数变小,变压器输入功率变大
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的正弦交变电流,线圈电阻不计。理想变压器的原、副线圈匝数之比为20∶1,C为电容器,L为直流电阻不计的自感线圈,R1、R2均为定值电阻,其中R1=R2=10Ω,开关S开始是断开的,则以下说法中错误的是( )
A. 线圈的转速为50 r/s
B. 交流电压表的示数为11 V
C. 电阻R1的功率小于12.1 W
D. 闭合开关S后,变压器副线圈中的电流没有发生变化
高二物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的正弦交变电流,线圈电阻不计。理想变压器的原、副线圈匝数之比为20∶1,C为电容器,L为直流电阻不计的自感线圈,R1、R2均为定值电阻,其中R1=R2=10Ω,开关S开始是断开的,则以下说法中错误的是( )
A. 线圈的转速为50 r/s
B. 交流电压表的示数为11 V
C. 电阻R1的功率小于12.1 W
D. 闭合开关S后,变压器副线圈中的电流没有发生变化
高二物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,面积为、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动的角速度为,匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻,电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。求:
(1)线圈中感应电动势的表达式;
(2)由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势;
(3)当原、副线圈匝数比为2:1时,求电阻R上消耗的功率。
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【答案】(1) (2) (3)
【解析】 (1)感应电动势的最大值Em=nBSω=100××0.02×100V=100V,
线圈中感应电动势的表达式为e=100cos100tV。
(2)线圈转过30°角过程中产生的平均感应电动势
(3)电压表示数为电压的有效值,则 ,
电阻R两端的电压
则电阻R上消耗的功率
点睛:解题时要掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系,掌握感应电动势最大值的求法,理解有效值与最大值的关系.
【题型】解答题
【结束】
17
如图所示,一根足够长的粗金属棒MN固定放置,它的M端连一个定值电阻R,定值电阻的另一端连接在金属轴O上,另外一根长为l的金属棒ab,a端与轴O相连,b端与MN棒上的一点接触,此时ab与MN间的夹角为。空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动半周,角速度大小为ω,转动过程中与MN棒接触良好,两金属棒及导线的电阻都可忽略不计。
(1)求出电阻R中有电流存在的时间;
(2)求出这段时间内流过电阻R的总电量;
(3)写出这段时间内电阻R两端的电压随时间变化的关系式。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,面积为、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动的角速度为,匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻,电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。求:
(1)线圈中感应电动势的表达式;
(2)由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势;
(3)当原、副线圈匝数比为2:1时,求电阻R上消耗的功率。
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高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,面积为、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动的角速度为,匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻,电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。求:
(1)线圈中感应电动势的表达式;
(2)由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势;
(3)当原、副线圈匝数比为2:1时,求电阻R上消耗的功率。
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高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,匀强磁场的磁感应强度,单匝矩形线圈的面积S=1m2,电阻不计,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.线圈通过电刷与理想变压器原线圈相接,A为交流电流表.开关S开始时断开,调整副线圈的触头P,当变压器原、副线圈的匝数比为2:1时,副线圈电路中标有“6V、6W”的灯泡正常发光,电容器C的击穿电压为6V。以下判断正确的是( )
A. 从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈产生的电 动势随时间的变化规律为
B. 电流表的示数为1A
C. 若矩形线圈的转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将P适当上移,减少副线圈的匝数
D. 闭合开关S,电容器不会被击穿
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