万考题-全国中小学题库

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1．如图为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO'转动，线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻R的连接，外电路中-理想交流电流表与R串联。在外力作用下线圈以恒定的角速度 $\text{[math]}$ 绕轴OO'匀速转动。(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)

推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式E_m=nBS $\text{[math]}$ ；

求线圈匀速转动过程中电流表的示数；

求线圈匀速转动N周过程中线圈上产生的焦耳热。

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第三章交变电流2交变电流的描述【xm】

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2．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T，边长L=10 cm的正方形线圈abed共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁场方向的对称轴OO'匀速转动，角速度 $\text{[math]}$ = 2π rad/s ，外电路电阻R=4Ω，R两端接一理想交流电压表。求：

线圈转动过程中感应电动势的最大值；

线圈由图示位置(线圈平面与磁场方向平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；

线圈由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；

交流电压表的示数；

线圈转动一周外力所做的功；

六分之一周期内通过R的电荷量。

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第三章交变电流2交变电流的描述【xm】

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3．两个完全相同的电热器，分别通以如图甲、乙所示的交变电流，在一段相同且较长时间内，它们产生的热量之比为Q₁：Q₂=4：1，则I₁：I₂等于( )

A: 4： 1

B: 2：1

C: 1：2

D: 1：1

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第三章交变电流2交变电流的描述【xm】

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4．如图所示，N匝矩形导线框以角速度 $\text{[math]}$ 绕对称轴OO'匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO'左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R理想交流电流表A，则( )

A:

B:

C:

D:

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第三章交变电流2交变电流的描述【xm】

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5．一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为 $\text{[math]}$ 。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为( )

A: 5V

B:

C: 10 V

D:

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第三章交变电流2交变电流的描述【xm】

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6．如图所示为交流发电机示意图，匝数为n= 100匝的矩形线圈边长分别为a=10 cm和b=20 cm，内阻为r=5 Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO'轴以 $\text{[math]}$ =50 $\text{[math]}$ rad/s的角速度匀速转动，计时开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接。开关S合上后，求：

线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；

从计时开始到线圈转过 $\text{[math]}$ 的过程中，通过外电阻R的电荷量。

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第三章交变电流1交变电流【xm】

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7．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100，面积S=0.03 m² ，线圈匀速转动的角速度 $\text{[math]}$ =100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度B= $\text{[math]}$ T。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n₃：n₄=10：1。若用户区标有“220V 8.8 kW"的电动机恰能正常工作，发电机线圈电阻r不可忽略。求：

交流发电机产生感应电动势的最大值E_m；

输电线路上损耗的电功率△P；

若升压变压器原、副线圈匝数比为n₁：n₂=1：8，升压变压器原线圈两端的电压U₁。

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第三章达标检测【xm】

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8．如图所示为某同学设计的电吹风电路图。图中a、b、c、d为四个固定触点，可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。n₁和n₂分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。

吹热风时输入功率	460W
吹冷风时输入功率	60W
小风扇额定电压	60V
正常工作时小风扇输出功率	52W

吹冷风时触片P应与哪两个触点接触？

由表格中数据计算出小风扇的内阻是多少？

变压器原副线圈的匝数比n₁：n₂是多少？

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第三章达标检测【xm】

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9．某大型光伏电站的输出功率是500 kW，输出电压为12 V，送往外地时，先通过逆变器转化为220 V的交流电(转化效率为80%) ，然后经变压器Ⅰ升压为20 000 V ，通过总电阻为r= 20Ω的输电线路送往某地，如图所示，再经变压器Ⅱ降为220 V电压供用户使用，求：

变压器Ⅱ的原、副线圈的匝数比；

用户最多可使用的功率。

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第三章达标检测【xm】

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10．如图所示，在光滑的绝缘水平桌面上，有一质量均匀分布的细圆环，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。圆环的半径为R，质量为m。令此圆环均匀带上正电荷，总电荷量为Q。当圆环绕通过其中心的竖直轴以角速度 $\text{[math]}$ 沿图中所示方向匀速转动时(假设圆环所带的电荷量不减少，不考虑环上电荷之间的作用)，下列说法正确的是( )

A:

B:

C: 圆环内侧(Ⅰ区)的磁感应强度大于外侧(Ⅱ区)的磁感应强度

D: 将圆环分成无限个小段，每小段受到的合力都指向圆心，所以圆环有向里收缩的趋势

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修二第二章电磁感应本章复习提升【xm】

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