1 . 近几年来,中国在变压器制造领域已达到世界领先水平。如图所示为发电机和变压器的简化图,其中发电机的矩形线圈长为2L、宽为L,匝数为N,电阻不计,放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线图匝数分别为和,两个副线圈分别接有电阻和。当线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时,通过电阻的电流为I,下列说法正确的是( )
A.原线圈电压为 |
B.通过电阻的电流为 |
C.通过原线圈的电流为 |
D.矩形线圈在匀强磁场中转动的角速度为 |
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2 . 某兴趣小组在校园内进行科学小实验,实验场地所处的磁场可视为方向竖直向下,大小的匀强磁场,兴趣小组使长为3m、宽为1m、匝数为100的金属线框以角速度匀速转动,再利用原、副线圈匝数比为1∶100的理想变压器使“12V,9W”电风扇正常工作,线框及电线电阻不计,如图所示。下列说法正确的是( )
A.当线框平面与地面平行时产生的电动势最大 |
B.电风扇的内阻为16Ω |
C.为了使电风扇能正常工作,需把电风扇与一个阻值的电阻串联 |
D.金属线框感应电动势的峰值为0.15V |
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解答题
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适中(0.65)
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名校
3 . 如图1是一手摇发电机,其原理可简化为矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴OO'匀速转动,产生交变电流。已知矩形线圈的匝数为n,边长ab=cd=l1,bc=ad=l2,线圈的角速度为。磁感应强度为B。当线圈转动到如图2所示位置(其平面与磁场方向平行)时:
(1)求此时线圈边切割磁感线产生的感应电动势大小,并判断两端电势的高低;
(2)如图所示,线圈通过电刷与二极管D、外电阻组成闭合回路。已知线圈电阻为,外电阻为,其余部分电阻不计。求在一段较长时间t(远大于线圈转动周期)内r产生的热量。
(1)求此时线圈边切割磁感线产生的感应电动势大小,并判断两端电势的高低;
(2)如图所示,线圈通过电刷与二极管D、外电阻组成闭合回路。已知线圈电阻为,外电阻为,其余部分电阻不计。求在一段较长时间t(远大于线圈转动周期)内r产生的热量。
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4 . 如图所示,在磁感应强度的水平匀强磁场中,有一边长为,匝数市,总电阻的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动,转速,有一电阻,通过电刷与两滑环接触,两端接有一理想交流电压表,求(计算结果保留)∶
(1)若从线圈通过中性面时开始计时,写出电动势的瞬时表达式;
(2)电压表的示数;
(3)转动一周外力驱动线圈转动所做的功(不计摩擦);
(4)从图中所示位置转过的过程中通过电阻的电量。
(1)若从线圈通过中性面时开始计时,写出电动势的瞬时表达式;
(2)电压表的示数;
(3)转动一周外力驱动线圈转动所做的功(不计摩擦);
(4)从图中所示位置转过的过程中通过电阻的电量。
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23-24高二下·浙江·阶段练习
5 . 单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.时刻线框平面与中性面垂直 |
B.线框的感应电动势最大值为 |
C.从到过程中线框的平均感应电动势为 |
D.线框转一周外力所做的功为 |
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6 . 边长为L的正方形单匝线框abcd放置在如图所示的匀强磁场中,磁感应强度为B,线框总电阻为r,若线框从图示位置开始以角速度ω绕ab轴匀速转动,则下列说法正确的是( )
A.线框产生的感应电动势最大值是 |
B.线框产生的感应电动势有效值是 |
C.线框所在平面和磁场的方向垂直时,回路电流最大 |
D.线框所在平面和磁场的方向平行时,回路电流最大 |
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7 . 在空间中足够大的范围内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,某时刻,置于其中的闭合矩形线圈abcd的ab边与磁场平行,bc边与磁场垂直,如图所示。线圈匝数为n、总电阻为R、边长、。线圈绕ad边以角速度逆时针(从上往下看)转动。求:
(1)转动至图示位置时,线圈中感应电流的大小和方向;
(2)由图示位置转过的时间内,线圈中平均感应电动势的大小;
(3)线圈产生的热功率。
(1)转动至图示位置时,线圈中感应电流的大小和方向;
(2)由图示位置转过的时间内,线圈中平均感应电动势的大小;
(3)线圈产生的热功率。
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名校
8 . 边长为L的正方形单匝线框放置在如图所示的匀强磁场中,磁感应强度为B,线框总电阻为r,若线框从图示位置开始以角速度ω绕轴匀速转动,则下列说法正确的是( )
A.线框产生的感应电动势最大值是 |
B.线框产生的感应电动势有效值是 |
C.线框所在平面和磁场的方向垂直时,回路电流最大 |
D.线框所在平面和磁场的方向平行时,回路电流最大 |
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名校
9 . 如图,线圈abcd的面积是,共匝,线圈电阻为,外接电阻,匀强磁场的磁感应强度为,当线圈以的转速匀速转动时,求:
(1)感应电动势的最大值;
(2)从图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(3)电路中电压表和电流表的示数各是多少;
(4)转动10s的过程中R上发的热。
(1)感应电动势的最大值;
(2)从图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(3)电路中电压表和电流表的示数各是多少;
(4)转动10s的过程中R上发的热。
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名校
10 . 如图甲所示是一个简易发电机连接理想变压器的模型,正方形线圈ABCD的边长为a、匝数为N,电阻忽略不计。线圈ABCD置于匀强磁场中,且绕垂直于磁感线的转轴OO′转动。发电机通过理想变压器对外工作,变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶2,电路中四只小灯泡完全相同且电阻恒定,图中电压表为理想电压表,若线圈ABCD以恒定角速度转动,闭合开关S后,四只小灯泡灯都能发光,发电机的输出电压随时间变化如图乙所示,乙图中的峰值为U,下列说法正确的是( )
A.甲图中线圈ABCD处于图示位置时,灯L1的电流方向发生改变 |
B.匀强磁场的磁感应强度大小为 |
C.开关S闭合时,则电压表的示数为 |
D.若断开开关S,则L1变暗、L2和L3均变亮 |
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