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1 . 哈九中第二课堂物理兴趣小组在实验室模拟的风力发电机发电输电简易模型。如图所示，风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈，在磁感应强度大小
的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴
，以角速度
匀速转动。其中矩形线圈匝数为
，面积为
，线圈总电阻
，小灯泡电阻
，电流表为理想表，求：
（1）交流电流表的示数；
（2）线圈从图示位置转过
过程中，通过电流表的电荷量。
的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴，以角速度匀速转动。其中矩形线圈匝数为，面积为，线圈总电阻，小灯泡电阻，电流表为理想表，求：（1）交流电流表的示数；
（2）线圈从图示位置转过
过程中，通过电流表的电荷量。
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2 . 四、电磁感应现象与应用
1831年法拉第发现了电磁感应现象，麦克斯韦建立了电磁场理论。
1．如图为最早的发电机装置，由____ （选涂：A.法拉第 B.奥斯特）发明；当圆盘向同一方向时快时慢地转动时，通过电阻器的电流是____ （选涂：A.交流电 B.直流电）。
3．某储能装置是一个电容为
的电容器。现用
高压对电容器进行充电，电容器充电后储存的电量为____ C；储存的能量为____ J。
4．如图发电机模型，一边长为L的单匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度
绕轴匀速转动。通过理想变压器与负载电阻为R相连，不计其它电阻，变压器左右线圈匝数之比为k，则：____ （选涂：A.垂直 B.平行）时，线圈中的电动势最大，最大值为____ ；
（2）从图示位置开始计时，线圈中的电动势
随时间变化的关系式为____ ；
（3）（计算）线圈转动过程中电阻R的功率_____ 。
5．如图，水平面内的两根平行金属导轨处在竖直向上的匀强磁场中。两根相同的金属棒ab和cd垂直横跨在导轨两端，其中cd棒通过绝缘细线跨过定滑轮与重物M连接。由静止同时释放两根金属棒，忽略各处摩擦，导轨足够长，不考虑可能发生的碰撞。请定性画出重物M下落过程的速度时间
图像____ 。
1831年法拉第发现了电磁感应现象，麦克斯韦建立了电磁场理论。
1．如图为最早的发电机装置，由
| A．增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈中感应电流的频率不变 |
| B．发射线圈和接收线圈的磁通量变化率相等 |
| C．为了保护接收线圈不受损坏，可在接收线圈下再加装一个金属护板 |
| D．增大发射线圈与接收线圈的间距，发射线圈与接收线圈两端电压之比不变 |
的电容器。现用高压对电容器进行充电，电容器充电后储存的电量为4．如图发电机模型，一边长为L的单匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度
绕轴匀速转动。通过理想变压器与负载电阻为R相连，不计其它电阻，变压器左右线圈匝数之比为k，则：
（2）从图示位置开始计时，线圈中的电动势
随时间变化的关系式为（3）（计算）线圈转动过程中电阻R的功率
5．如图，水平面内的两根平行金属导轨处在竖直向上的匀强磁场中。两根相同的金属棒ab和cd垂直横跨在导轨两端，其中cd棒通过绝缘细线跨过定滑轮与重物M连接。由静止同时释放两根金属棒，忽略各处摩擦，导轨足够长，不考虑可能发生的碰撞。请定性画出重物M下落过程的速度时间
图像
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解答题
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适中(0.65)
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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。
。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。
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4 . 如图所示，水平方向有磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场，单匝矩形线框ab边长为2.5m，ad边长为0.4m，电阻r=1Ω，线框绕垂直磁场方向的转轴
匀速转动，转动的角速度为
，线框通过金属滑环与阻值为R=9Ω的电阻构成闭合回路。t=0时刻线圈平面与磁场方向平行。不计导线电阻，求：
（1）线框在转动过程中电动势的最大值；
（2）该交流电的电动势的有效值；
（3）流过电阻R的电流瞬时值表达式。
匀速转动，转动的角速度为，线框通过金属滑环与阻值为R=9Ω的电阻构成闭合回路。t=0时刻线圈平面与磁场方向平行。不计导线电阻，求：（1）线框在转动过程中电动势的最大值；
（2）该交流电的电动势的有效值；
（3）流过电阻R的电流瞬时值表达式。
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5 . 如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有n=100匝，总电阻r=1.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动，线圈处于磁感应强度B=0.20T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个额定电压为U=3.0V的灯泡。当线圈以角速度ω
/s匀速转动时，小灯泡恰好能正常发光。求∶
（1）若线圈从图示位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）线圈以由图示位置转过30°的过程中，通过灯泡的电荷量。
/s匀速转动时，小灯泡恰好能正常发光。求∶（1）若线圈从图示位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）线圈以由图示位置转过30°的过程中，通过灯泡的电荷量。
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6 . 如图为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，图示位置矩形线圈平行于磁感线，其矩形线圈的长度
，宽度
，共有
匝，总电阻
，可绕与磁场方向垂直的对称轴转动。线圈处于磁感应强度
的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W”的灯泡，当线圈以角速度匀速转动时，小灯泡恰好正常发光，求：
（1）转到图示位置时线圈中的电流；
（2）线圈从图示位置转过
过程中流过灯泡的电量。
，宽度，共有匝，总电阻，可绕与磁场方向垂直的对称轴转动。线圈处于磁感应强度的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W”的灯泡，当线圈以角速度匀速转动时，小灯泡恰好正常发光，求：（1）转到图示位置时线圈中的电流；
（2）线圈从图示位置转过
过程中流过灯泡的电量。
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7 . 用压缩空气推动一小型交流发电机发电。如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为
，额定电压
的小灯泡正常发光，发电机输出端的电流随时间变化图像如图，求：
（1）灯泡1分钟内消耗的电能；
（2）从灯泡上电流为零开始的半个周期内，通过灯泡的电荷量。
，额定电压的小灯泡正常发光，发电机输出端的电流随时间变化图像如图，求：（1）灯泡1分钟内消耗的电能；
（2）从灯泡上电流为零开始的半个周期内，通过灯泡的电荷量。
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2024-04-06更新
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538次组卷
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2卷引用：上海市上海交通大学附属中学2023-2024学年高三下学期摸底考试物理试题
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8 . 如图所示为交流发电机示意图，匝数为的矩形线圈，边长分别为
和
，内阻为
，在磁感应强度
的匀强磁场中绕轴以
的角速度匀速转动，线圈与阻值为
的外电阻相连接。求：
（1）开关S断开时，电压表示数；
（2）开关S闭合时，电压表和电流表示数；
（3）通过外电阻的电流的最大值以及外电阻上所消耗的电功率；
（4）由图示位置转过60°的过程中，通过外电阻的电荷量。
的矩形线圈，边长分别为和，内阻为，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，线圈与阻值为的外电阻相连接。求：（1）开关S断开时，电压表示数；
（2）开关S闭合时，电压表和电流表示数；
（3）通过外电阻的电流的最大值以及外电阻上所消耗的电功率；
（4）由图示位置转过60°的过程中，通过外电阻的电荷量。
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9 . 如图所示，一理想变压器原线圈输入电压
，变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V，22W”的两个灯泡，灯泡恰好正常发光， 导线电阻不计。求：
（1）变压器原、副线圈匝数比
；
（2）原线圈中电流的大小。
，变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V，22W”的两个灯泡，灯泡恰好正常发光， 导线电阻不计。求：（1）变压器原、副线圈匝数比
；（2）原线圈中电流的大小。
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10 . 如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab=cd=50cm，如bc=ad=30cm，匝数n=100，线圈电阻r=0.2Ω，外电阻R=4.8Ω。线圈在磁感应强度
（T）的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω=100π（rad/s）。求：
（T）的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω=100π（rad/s）。求：（1）发电机产生的感应电动势的最大值与有效值；
（2）交流电流表与交流电压表的读数；
（3）从图示位置起，转过90°的过程中，通过线圈截面的电荷量。
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