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挑战高考压轴题-专题09:电磁感应与交变电流

更新时间:2021-05-07 浏览次数:149 类型:三轮冲刺
一、单选题
  • 1. (2021高二下·普宁月考) 如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的直流电阻不可以忽略,下列说法中正确的是(   )

    A . 合上S时,A1和A2同时亮起来 B . 合上S时,A2比A1先亮,且最后A2比A1要亮些 C . 断开S时,A2立刻熄灭,A1过一会儿熄灭 D . 断开S时,A2会闪亮一下才熄灭
  • 2. (2021高二下·广州月考) 一只闭合的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间的变化图像如图所示,则下列说法正确的是(   )

    A . t=0s时刻,穿过线圈平面的磁通量的变化率最大 B . t=0s时刻线圈平面与中性面重合 C . t=0.1s,线圈中电流方向改变 D . t=0.2s时刻,线圈中感应电动势最大
  • 3. (2021·山东模拟) 如图所示, 匝矩形闭合导线框 处于磁感应强度大小为 的水平匀强磁场中,线框面积为电阻为 .线框绕垂直于磁场的轴 以角速度 匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,原副线圈匝数之比为 ,变压器副线圈接入一只额定电压为 .电阻为 的灯泡,灯泡正常发光.从线框通过中性面开始计时,下列说法错误的是(   )

    A . 匀速转动过程中穿过线框的磁通量变化率最大值为 B . 灯泡中的电流方向每秒改变 C . 变压器原线圈两端电压最大值为 D . 线框中产生的感应电流表达式为
  • 4. (2021·惠民模拟) 图甲为一理想降压变压器的示意图,原线圈接如图乙所示的交流电,副线圈接R=20Ω的电阻和二极管,原副线圈匝数之比为50:1。以下说法正确的是(   )


    A . 通过电阻R的电流频率为100Hz B . 电阻R消耗的功率为0.2W C . 电阻R两端电压的最大值为4 V D . 电阻R两端电压的有效值为2 V
  • 5. (2021·南通模拟) 在如图所示电路中,理想变压器原线圈接在交流电源上,调节滑动触头Q可以改变副线圈接入电路的匝数。 为定值电阻,灯泡L和滑动变阻器R串联,P为滑动变阻器的滑片,A为交流电流表。开关S闭合,电流表A的示数为I。则(   )

    A . 仅将P向下滑动,I增大 B . 仅将Q向下滑动,灯泡变亮 C . 仅将开关S断开,灯泡变亮 D . 仅将开关S断开,变压器的输入功率增加
  • 6. (2021高二下·延庆期中) 图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,已知发电机线圈电阻为5Ω,外接一只阻值为5Ω的电阻R,不计电路的其他电阻,已知电阻R两端的电压随时间变化的图像如图乙所示。则(   )

    A . 线圈的转速为100r/s B . 交流电流表的示数为 C . 0.01s时线圈平面与磁场方向平行 D . 电阻R在1分钟内产生的热量为4800J
  • 7. (2021·张家口模拟) 在如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比 ,原线圈通过电流表和定值电阻 连接 的交变电源,定值电阻 电流表、电压表均为理想电表,则(   )

    A . 电流表示数为 B . 电压表示数为 C . 电阻 的功率为 D . 电阻 的功率为
  • 8. (2021·汕头模拟) 如图为日常生活中常见的电子打火灶点火装置原理图。将1.5 V直流电压通过转换器转换为正弦交变电压 ,再将其加在匝数比 的理想变压器的原线圈上,副线圈两端就可获得高压引发电火花点燃燃气。下列说法正确的是(   )

    A . 原线圈两端所接交流电压表的读数为6 V B . 放电针之间电压最高可达12000 V C . 放电针之间交流电压频率100 Hz D . 放电针每隔0.02 s点火一次
  • 9. (2021·广州模拟) 如图a,理想变压器的原线圈接入图b所示的正弦交变电压。副线圈接10个并联的彩色灯泡,每个灯泡的额定电压为 、额定电流为 。若灯泡都正常工作,则(   )

    A . 图b中电压的有效值为 B . 图b中交流电的频率为 C . 图a中原线圈上的电流为 D . 图a中原副线圈的匝数比为
  • 10. (2021·福州模拟) 如图所示为研究远距离输电的装置。理想变压器T1、T2的匝数比相等(n1:n2=n4:n3),变压器T1的输入电压 ,输电线的总电阻为r,则(   )


    A . 闭合开关后,灯泡两端的电压为50V B . 闭合开关后,通过灯泡电流的频率为100Hz C . 闭合的开关数越多,所有灯泡获得的总功率越大 D . 依次闭合开关S1、S2、S3·····,灯泡L1越来越暗
二、多选题
  • 11. (2021高二下·普宁月考) 如右图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁铁N极朝下从高处下落接近回路时   

    A . P、Q将互相靠拢 B . 产生的电流方向从Q到P C . 磁铁的加速度仍为g D . 磁铁的加速度小于g
  • 12. (2021高二下·广州月考) 如图所示,A、B、C是三个完全相同的灯泡,L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)。则(   )

    A . S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭 B . S闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭 C . 电路接通稳定后,三个灯亮度相同 D . 电路接通稳定后,S断开时,B,C灯逐渐熄灭
  • 13. (2021·辽宁模拟) 如图所示,理想变压器原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上,图中各电表均为理想电表, 为定值电阻, 为滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P向下滑动时,下列说法正确的是(  )

    A . 电压表 示数不变 B . 电压表 示数变小 C . 电流表A示数变大 D . 电阻 功率变大
  • 14. (2021·唐山模拟) 如图所示,理想变压器的初级线圈连接电压恒定的交流电源,初、次级线圈均接入阻值为R的负载电阻。当电键S断开时,与初级线圈连接的电压表V1的示数为U1 , 与次级线圈连接的电压表V2的示数为U2 , 则以下判断中正确的是(   )

    A . 电键断开时,初级线圈中的输入电流为 B . 交流电源的电压为 C . 电键闭合时,电压表V1的示数减小 D . 电键闭合时,交流电源输出功率减小
  • 15. (2021·漳州模拟) 如图是远距离输电的示意图,两个变压器均为理想变压器,输电导线的总电阻为r,升压变压器匝数比为n1:n2 , 发电机输出的电功率为P,输出电压为U,导线上损失的功率为P , 用户得到的功率为P , 升压变压器原副线圈两端的电压分别为U1、U2 , 输电线上输送的电流大小为I。下列判断正确的是(   )

    A . 输电线上电流大小为 B . 输电线上损失的电压为 C . 输电线上损失的功率 D . 用户得到的功率
  • 16. (2021·龙岩模拟) 图中L1、L2是规格为“4V、3W”的灯泡,ab端所接的交变电压u=16 sin100 t(V),现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光,变压器为理想变压器。则(   )

    A . 变压器原副线圈匝数比为3:1 B . 变压器原副线圈匝数比为4:1 C . 增大电阻箱R连入电路的阻值,电压表的示数不变 D . 增大电阻箱R连入电路的阻值,电压表的示数增大
  • 17. (2021高二下·丽水月考) 如图所示,电池内阻不计,L是电阻不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同的灯泡.对于这个电路,下列说法中正确的是(   )

    A . S刚闭合瞬间,D1、D2同时亮 B . S刚闭合瞬间,D1先亮,D2后亮 C . 闭合S电路达到稳定后,D1熄灭,D2比S刚闭合时亮 D . 闭合S待电路达到稳定后,再将S断开时,D1亮一下再逐渐变暗,D2立即熄灭
  • 18. (2021高二下·成都月考) 如图所示,M是理想变压器,将a、b   接在电压 t   V的正弦交流电源上.变压器右侧为一火警报警系统原理图,其中RT为用半导体热敏材料制成的传感器(其电阻率随温度升高而减小),电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R2为定值电阻.当传感器RT所在处出现火警时,以下说法中正确的是(   )

    A . 电流表A1的示数不变,电流表A2的示数增大 B . 电流表A1的示数增大,电流表A2的示数减小 C . 电压表V1的示数增大,电压表V2的示数增大 D . 电压表V1的示数不变,电压表V2的示数减小
  • 19. (2021高二下·成都月考) 如图所示,有一矩形线圈,面积为S,匝数为N,整个线圈的电阻为r,在磁感应强度为B的磁场中,线圈绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电阻为R,当线圈由图示位置转过90°的过程中,下列说法中正确的是( )

    A . 磁通量的变化量为ΔΦ=NBS B . 平均感应电动势为 C . 电阻R所产生的焦耳热为 D . 通过电阻R的电荷量为
三、综合题
  • 20. (2021高二下·泗县月考) 如图所示,矩形线圈abcd的匝数为N =100匝,线圈ab的边长为 bc的边长为 ,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 轴匀速转动,转动的角速度 ,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω。试求:

    1. (1) 感应电动势的最大值
    2. (2) 设时间t =0时线圈平面与磁感线垂直,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
    3. (3) 1分钟时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小;
    4. (4) 线圈从图示位置转过 的过程中,通过R的电荷量。
  • 21. (2021高二下·蚌埠月考) 如图所示,匀强磁场的磁感应强度 。矩形线圈ABCD共10匝,线圈的面积 ,线圈总电阻 。线圈绕垂直于磁感线的对称轴 匀速转动,转速 。外电路中的电阻 。从图示位置开始计时,求:(结果可以用π和根号表示)

    1. (1) 感应电动势的瞬时值表达式;
    2. (2) 时通过线圈的磁通量;
    3. (3) 维持该线圈匀速转动一周,外力需要做的功W。
  • 22. (2021高二下·蚌埠月考) 如图1所示,匝数 ,边长 的正方形线框置于匀强磁场中,从图示位置开始计时,让线框绕垂直磁场方向的轴匀速转动,通过线框的磁通量随时间变化的图象如图2所示。

    1. (1) 匀强磁场的磁感应强度为T;
    2. (2) 线框中感应电动势的有效值为V;
    3. (3) 线框中感应电动势的瞬时值表达式为
  • 23. (2021·辽宁模拟) 如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 匀速转动,线圈的匝数为N匝,线圈所围面积为S,线圈电阻为r,线圈的两端经滑环和电刷与阻值为R的电阻相连,其余电阻忽略不计。测得电路中交流电流表的示数为I,求:

    1. (1) 线圈转动时产生感应电动势的最大值;
    2. (2) 线圈自中性面位置开始计时,写出电源电动势的瞬时表达式。
  • 24. (2021高二下·简阳月考) 如图所示,一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率P=50kW,输出电压U1=500V,升压变压器原、副线圈匝数比为n1:n2=1:10,两个变压器间的输电导线的总电阻R=60Ω,降压变压器的输出电压U4=220V,变压器本身的损耗忽略不计,求:

     

    1. (1) 升压变压器副线圈两端的电压U2.
    2. (2) 输电线上损耗的电功率 .
    3. (3) 降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4.
  • 25. (2021高二下·成都月考) 如图甲所示为一台小型发电机的示意图,单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时,产生的电动势随时间变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0Ω,外接灯泡的电阻为9.0Ω。求:

    1. (1) 写出流经灯泡的瞬时电流的表达式;
    2. (2) 转动过程中穿过线圈的最大磁通量;
    3. (3) 线圈匀速转动一周的过程中,外力所做的功。

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