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2010 - 2024十年高考物理真题分类汇编专题11交变电流传感器含解斩 - 图文

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后增大的慢(电阻大),故D错误。原线圈功率等于灯泡功率是增大的,所以原线圈电流一定增大,故A错误。

59.(2010?广东卷?T19)图7是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的

A.周期是0.01s B.最大值是311V C.有效值是220V D.表达式为u=220sin100πt(V) 【答案】BC

【解析】选项A错误,周期是0.02s;选项D错误,应该用峰值,即正确的表达式应该为u=311sin100πt(V)。

60.(2010·四川卷·T19)图甲所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t1~t2时间内

A.电流表A1的示数比A2的小 B.电流表A2的示数比A1的小 C.电流表A1和A2的示数相同 D.电流表的示数都不为零 【答案】C

【解析】本题主要考查了变压器的原理、电容、电感和电阻对交流电的影响。从图中可知,原线圈中磁场变化率均匀,在副线圈中产生的稳定的电动势,而电容对交流的影响是隔直流通交流。电感是通直流阻交流,所以电流表A1和A2示数相同,选项C正确。而ABD项错误.

非选择题:

61.(2011·海南卷)如图,理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连,副线圈并联两个小

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灯泡a和b,小灯泡a的额定功率为0.3W,正常发光时电阻为30?,已知两灯泡均正常发光,流过原线圈的电流为0.09A,可计算出原、副线圈的匝数比为_______,流过灯泡b的电流为_______A。

【答案】10:3 0.2

2Ua【解析】副线圈两端电压U2等于小灯泡a两端电压Ua,由Pa?得,Ua=3V,则原、副

Ra线圈的匝数比

n1U110nII??;流过灯泡a的电流Ia= Ua/ Ra=0.1A,又1?2?2,得

n2I10.09n2U23I2=0.3A。流过灯泡b的电流Ib= I2- Ia=0.3A-0.1A=0.2A 【考点定位】理想变压器

62.(2012·安徽卷)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,有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO’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,金属圈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话电阻R形成闭合电路。图2是线圈的住视图,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φ0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)

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?BL1L2?(?t??0)【答案】(1)e1?BL1L2?sin?t;(2)e2?BL1L2?sin;(3)?R???R?r??2

【解析】(1)矩形线圈abcd转动过程中,只有ab和cd切割磁感线,设ab和cd的转动速度为v,则v=?L2在t时刻,导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为E1?BL1v,2由图可知v??vsin?t,则整个线圈的感应电动势为e1?2E1?BL1L2?sin?t。 (2)当线圈由图3位置开始运动时,在t时刻整个线圈的感应电动势为

e2?BL1L2?sin(?t??0)。

(3)由闭合电路欧姆定律可知I=E,这里的E为线圈产生的电动势的有效值R?r2?E=Em2=BL1L2?2,则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为QR=I2RT,其中T=2?,于是

?BL1L2???R?QR???R?r?。

【考点定位】此题考查交变电流的相关知识。

63.(2012·江苏卷)某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示. 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角琢均为49仔,磁场均沿半径方向. 匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab =cd =l、bc =ad=2l. 线圈以角速度棕绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场. 在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r,外接电阻为R。求:

(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em; (2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F; (3)外接电阻上电流的有效值I。

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4NBl2?4N2B2l3?【答案】(1) Em?2NBl?(2)F?(3) I?

?r?R?3 r?R2【解析】(1)bc、ad边的运动速度 v??l2,感应电动势 Em?4NBlv,解得Em?2NBl? 2(2)电流 IE2m4NB2l3?m?r?R 安培力 F?2NBIml 解得 F?r?R

(3)一个周期内,通电时间 t?49T R 上消耗的电能 W?I2mRt且W?I2RT

I?4NBl2解得?3 ?r?R?

【考点定位】本题考查电磁感应、交流电及其相关知识

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