1.解:A、電流表顯示的是有效值,示數(shù)為I=A=10A,故A錯(cuò)誤;
B、由圖象知周期為0.01s,頻率為周期的倒數(shù)100Hz,故B錯(cuò)誤;
C、電阻消耗的功率P=I2R=(10)2×10=1000W,故C錯(cuò)誤;
D、角速度ω=2πf=200π,所以瞬時(shí)值表達(dá)式i=10sin200πtA,故D正確;
故選:D
2.解:A、t=0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),磁通量為零;此時(shí)線圈與中性面相互垂直;故A錯(cuò)誤;
B、t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),線圈平面與中性面垂直,磁通量為零.故B錯(cuò)誤.
C、t3時(shí)刻線圈通過中性面,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,知磁通量變化率為零,最小,故C錯(cuò)誤;
D、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),磁通量變化率.故D正確.
故選:D3.解:A、交流電表的示數(shù)是有效值.故A錯(cuò)誤;
B、B、保險(xiǎn)絲的額定電流,也是有效值,故B錯(cuò)誤;
C、電容器的擊穿電壓,是指的電壓值,故C正確;
D、220V動(dòng)力電壓是有效值,故D錯(cuò)誤;
故選:C.
4.解:A、圖示位置磁通量為Φ1=0,轉(zhuǎn)過90°磁通量為Φ2=BS,△Φ=Φ2﹣Φ1=BS.故A錯(cuò)誤.
B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得,平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),△t=解得=,故B正確;
C、通過電阻R的電量q=It=t=n,得到q=,故C正確;
D、電流的有效值為I=,E=,電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt,解得Q=,故D正確.
故選:BCD.
5.D
6.AD
解:A、閉合瞬間,L相當(dāng)于斷路,b立刻變亮,a逐漸變亮,A正確B錯(cuò)誤.
C、閉合開關(guān)穩(wěn)定時(shí),a的亮度比b的大,因?yàn)楦鶕?jù)I=知通過a的電流大,C錯(cuò)誤
D、電鍵斷開,L相當(dāng)于電源與兩個(gè)燈泡串聯(lián),逐漸熄滅,由于穩(wěn)定后a燈的電流大于b燈,所以電鍵斷開瞬間b燈的電流比穩(wěn)定時(shí)的電流大,b燈閃亮一下再熄滅,D正確
故選:AD
7.A變壓器的構(gòu)造和原理;正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式
解:由瞬時(shí)值的表達(dá)式可知,原線圈的電壓值為311V,所以原線圈電壓的有效值為U1=220V
根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得:U2==55V
則副線圈電流I2==5A
故選:A.
8.解:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值為Em=NBSω=100××0.05×100V=500V
由于從中性面開始計(jì)時(shí),則瞬時(shí)值表達(dá)式為:e=Emsin(ωt)=500sin(100πt)V
(2)流過電阻R的電流Im==50A
通過電阻R的電流有效值I==25A.
答:(1)若線圈經(jīng)圖示位置開始計(jì)時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式是e=500sin(100πt)V;
(2)通過電阻R的電流有效值是25A.
9.解:(1)降壓變壓器的輸出功率為:P=40×22×6=5280W
降壓變壓器副線圈的電流:=24A,
降壓變壓器原線圈的電流:=6A
輸電線損失的功率:
所以輸入功率:P1=5280+144=5424W
(2)降壓變壓器原線圈電壓為:=880V
輸電線上損失的電壓為:△U=I3R=24V
則發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出電壓為:U2=880+24=904V
所以發(fā)電機(jī)原線圈電壓:=226V
根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知發(fā)電機(jī)原線圈中電流為=24A,
發(fā)電機(jī)內(nèi)阻分壓:Ur=24×1=24V
電動(dòng)勢(shì)為:E=226+24=250V.
(3)用戶獲得的實(shí)際功率P用=22×40×6=5280W;
則輸電效率η==97.3%;
答:(1)發(fā)電機(jī)輸出功率為5424W;(2)電動(dòng)勢(shì)為250V;(3)輸電效率為97.3%.
10.串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)是1.4A
正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式;正弦式電流的值和有效值、周期和頻率.
解:從Φ﹣t圖象可以讀出:Φm=1.0×10﹣2Wb,T=3.14×10﹣2s
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值Em=nBSω=nωΦm,又ω=,得到Em=nΦm
故電路中電流值
Im===A=2A.
交流電流表讀數(shù)I=0.707Im≈1.4A.
答:串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)是1.4A.
11.6V12w
1.B
2.解:根據(jù)右手螺旋定則,環(huán)形電流可以等效為小磁針,小磁針的N極指向右,根據(jù)異性相吸,知線圈向左運(yùn)動(dòng).故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
故選A.
3.解:由圖乙所示可知,在0﹣1s內(nèi),電流是正的,即從上向下看,沿順時(shí)針方向,電流大小是定值,則磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化,在1﹣2s內(nèi),感應(yīng)電流為零,則磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,在2﹣4s內(nèi),感應(yīng)電流是負(fù)的,即沿逆時(shí)針方向,電流大小不變,則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化;
A、根據(jù)圖示圖象,由楞次定律可知,0﹣1s內(nèi)感應(yīng)電流感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向(從上向下看),在1﹣2s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,穿過線圈的磁通量不變,感應(yīng)電流為零,在2﹣4s內(nèi),由楞次定律可知,感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,符合題意,故A正確;B錯(cuò)誤;
C、由圖示圖示可知,在1﹣2s內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度是變化的,穿過線圈的磁通量是變化的,線圈中有感應(yīng)電流,不符合題意,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)圖示圖象,由楞次定律可知,0﹣1s內(nèi)感應(yīng)電流感應(yīng)電流逆時(shí)針方向(從上向下看),在1﹣2s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,穿過線圈的磁通量不變,感應(yīng)電流為零,在2﹣4s內(nèi),由楞次定律可知,感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,不符合題意,故D錯(cuò)誤;
故選:A.
4.解:A、B、當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí),穿過線圈的磁通量增加,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈受到磁鐵的安培力作用,根據(jù)楞次定律可知,線圈受到的安培力斜向右下方,則線圈對(duì)桌面的壓力增大,即N大于mg.線圈相對(duì)桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),受到桌面向左的靜摩擦力.故A正確,B錯(cuò)誤.
C、當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí),穿過線圈的磁通量減小,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈受到磁鐵的安培力作用,根據(jù)楞次定律可知,線圈受到的安培力斜向右上方,則線圈對(duì)桌面的壓力減小,即N小于mg.線圈相對(duì)桌面有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),受到桌面向左的靜摩擦力.故C錯(cuò)誤,
D、當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí),穿過線圈的磁通量增加,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是逆時(shí)針方向;當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí),穿過線圈的磁通量減小,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流從上向下看是順時(shí)針方向,故D錯(cuò)誤.
故選:A.
5.CD楞次定律.
解:環(huán)中通以恒定電流I后,圓環(huán)所受安培力為BI•2πr,則在豎直方向的分力為2πrBIcosθ,
AC、由牛頓第二定律,可得:BI2πrcosθ﹣mg=ma,則圓環(huán)向上的加速度為a=﹣g,豎直向上,
在電流未撤去時(shí),圓環(huán)將做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t,速度會(huì)達(dá)到值,由v=at得v=﹣gt,故C項(xiàng)正確;
在時(shí)間t內(nèi),上升的高度h=,則安培力對(duì)圓環(huán)做功為W=Fh=πrBIt2cosθ(﹣g),故A錯(cuò)誤;
B、電流撤去后,由于慣性,圓環(huán)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),在磁場(chǎng)中切割磁感線而做變減速運(yùn)動(dòng),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、圓環(huán)通電流時(shí),電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,安培力分量指向圓心,有收縮的趨勢(shì),撤去電流后,切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針,則安培力分量背離圓心,則有擴(kuò)張的趨勢(shì),故D正確.
故選:CD.
6.解:A、當(dāng)條形磁鐵插入線圈的瞬間,穿過線圈的磁通量增加,產(chǎn)生感應(yīng)電流.條形磁鐵第一次緩慢插入線圈時(shí),磁通量增加慢.條形磁鐵第二次迅速插入線圈時(shí),磁通量增加快,但磁通量變化量相同.故A正確;
B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律=
第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大,感應(yīng)電流:I=也大,外力做的功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能:W=Q=I2Rt=t=t=所以外力做的功與所用的時(shí)間成反比,即速度越快,外力做的功越多.故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律=
第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,由歐姆定律分析感應(yīng)電流的大小.再由q=It可確定導(dǎo)體某橫截面的電荷量等于磁通量的變化與電阻的比值,由于磁通量變化量相同,電阻不變,所以通過導(dǎo)體橫截面的電荷量不變,故D正確;
故選:AD.
7.①(連錯(cuò)一條線則得0分)
、冖.將開關(guān)閉合(或者斷開);
、.將螺線管A插入(或拔出)螺線管B
8.(1)ab中的電流方向?yàn)閎到a(2)(3)R1=2.0Ωm=0.1kg
(1)由右手定則,金屬棒ab中的電流方向?yàn)閎到a(2)由能量守恒,金屬棒減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能和電路中產(chǎn)生的焦耳熱解得:(3)設(shè)速度為v,切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由閉合電路的歐姆定律:從b端向a端看,金屬棒受力如圖:金屬棒達(dá)到速度時(shí)滿足由以上三式得:由圖像可知:斜率為,縱截距為v0=30m/s,得到:解得:R1=2.0Ωm=0.1kg點(diǎn)評(píng):本題考察了常見的電磁感應(yīng)類的問題,通過受力分析弄清物體運(yùn)動(dòng)過程,并結(jié)合能量守恒定律求出電阻發(fā)熱等問題。
9.解析:(1)向右
(2)傳感器正常工作時(shí)的電阻
工作電流
由于滑動(dòng)變阻器工作電流是1A,所以電路允許通過的電流為I=0.3A
(3)滑動(dòng)變阻器觸頭位于最左端時(shí)外電路的電阻為R外=20Ω,故電源電動(dòng)勢(shì)的值E=I(R外+r)=6.3V
由法拉第電磁感應(yīng)定律
解得t0=40s
10.解:設(shè)豎直板的長(zhǎng)度為L(zhǎng),小球帶電量為q
F桿的方向與水平方向成角