第三章 章末达标检测
一、单选题
1．远距离输电线路的示意图如图所示。若发电机的输出电压不变，升压变压器和降压变压器都是理想的，输电导线有一定的电阻，则下列判断错误的是（ ）
A．升压变压器的输出电压总是大于降压变压器的输入电压
B．升压变压器的输出功率总是大于降压变压器的输入功率
C．随着用户用电功率增加，升压变压器原线圈中的电流变小
D．随着用户用电功率增加，降压变压器原线圈两端的电压变小
【答案】C
【解析】AB．因在输电导线上有电压损耗和能量损耗，则升压变压器的输出电压总是大于降压变压器的输入电压，升压变压器的输出功率总是大于降压变压器的输入功率，故AB正确；
CD．若用户功率增加，则输入功率增加，由 及知增加，增加，则降压变压器初级线圈两端的电压变小。故C错误，D正确。
本题选择错误的，故选C。
2．如图甲所示，Ⅰ、Ⅱ两个并排放置的共轴线圈，Ⅰ中通有如图乙所示的交变电流，下列判断错误的是（ ）
A．在t1到t2时间内，Ⅰ、Ⅱ相吸 B．在t2到t3时间内，Ⅰ、Ⅱ相斥
C．t1时刻两线圈间作用力为零 D．t2时刻两线圈间吸引力最大
【答案】D
【解析】
AB．t1到t2时间内，Ⅰ中电流减小，Ⅰ中的磁场穿过Ⅱ并且减小，由楞次定律知Ⅱ中产生与Ⅰ同向的磁场，故Ⅰ、Ⅱ相吸，同理可知，在t2到t3时间内，Ⅰ、Ⅱ相斥，AB正确，不符合题意；
C．t1时刻Ⅰ中电流最大，但变化率为零，Ⅱ中无感应电流，故两线圈的作用力为零，C正确，不符合题意；
D．t2时刻Ⅰ中电流为零，但此时电流的变化率最大，Ⅱ中的感应电流最大。但相互作用力为零，D错误，符合题意。
故选D。
3．手摇式发电机是实验室中常用的演示工具，如图甲所示，它可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过E、F与外电路连接，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电压表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为nBSω
B．通过灯泡的电荷量为
C．电灯中产生的焦耳热为
D．流过线圈的电流的平均值为
【答案】C
【解析】A．线圈转动产生的感应电动势的最大值为
Emax=nBSω
线圈由平行于磁场方向位置转过90°，经过个周期，则此段时间内电动势有效值为
E=
所以电流有效值为
I=
电压表示数为
U=IR=
故A错误；
B．通过灯泡的电荷量为
q=
故B错误；
C．电流的有效值为
I=
这一过程的时间为
t=×
则电灯中产生的焦耳热为
Q=I2Rt=
故C正确；
D．通过灯泡的电荷量等于通过线圈的电荷量，故流过线圈的电流的平均值为
故D错误。
故选C。
4．如图甲为风力发电的简易模型，发电机与一理想变压器的原线圈相连,变压器原、副线圈匝数分别为500匝和1000匝,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动,转速与风速成正比,某一风速时,变压器原线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示,则（ ）
A．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
B．电压表V1的示数是100 V
C．断开开关K,电压表V2的示数是0
D．风速加倍时,变压器原线圈的瞬时值表达式为
【答案】D
【解析】A．通过题图乙可知变压器原线圈两端电压的最大值为,周期,永磁体转动的角速度
则电压的瞬时值表达式为
,
故A错误;
B．电压表V1测量的是变压器原线圈两端电压的有效值
故B错误;
C．电压表V2测量的是理想变压器副线圈的输出电压,与有无负载无关,根据
得电压表V2的示数
故C错误;
D．风速加倍时,角速度ω加倍,根据
可知产生的感应电动势加倍,变压器原线圈两端电压加倍,变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
故D正确。
故选D。
5．如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点且与磁场垂直的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动（沿OO'方向看）。若以线圈平面与磁场方向夹角θ=45°时（如图乙）为计时起点，并规定当电流自a流向b时方向为正，则下列所示的四幅图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】若线圈平面与磁场方向夹角为45°开始计时，由楞次定律可判断，零时刻电流方向为b到a，即零时刻电流方向为负，则电流的瞬时值表达式为
故选D。
6．如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度＝100πrad/s。线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m、ad＝0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小，电容器放电时间不计。下列说法正确的是（ ）
A．该线圈产生的交流电动势峰值为50V
B．该线圈产生的交流电动势有效值为25V
C．电容器的耐压值至少为50V
D．以上说法均错误
【答案】B
【解析】A．线圈产生的交流电动势峰值为
Em＝NBSω＝100××（0.2×0.4）×100πV＝50V
故A错误；
BD．线圈中产生正弦式交变电流，但只有半个周期有电流，根据电流的热效应有
2×R×＝T
解得交流电动势的有效值
E＝25V
故B正确，D错误；
C．电容器的耐压值至少为电动势的最大值，即至少为50V，故C错误。
故选B。
7．如图所示，当A、B两点间输入有效值为UAB的交流电压时，开关S闭合后，电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过灯泡的电流相等）。已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，UAB保持不变，副线圈两端电压用UCD表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是（ ）
A．n1∶n2＝1∶4
B．若开关S闭合，UAB∶UCD＝8∶1
C．若开关S断开，UAB∶ UCD＝8∶3
D．开关S断开后，灯泡L1的亮度比S闭合时暗
【答案】D
【解析】A．因为开关S闭合后，六个灯泡发光亮度相同，设每个灯泡中的电流为I、两端电压为U、电阻为R，则原线圈中的电流为I1＝I，副线圈中的电流为I2＝4I，由
故A错误；
B．开关S闭合后，UCD＝U2＝U，由
U1＝4U
UAB＝2U＋4U＝6U
即开关S闭合后
UAB∶UCD＝6∶1
故B错误；
C．开关S断开后，设流过L3、L4、L5三灯的电流均为，则副线圈中电流为，副线圈两端电压
由原、副线圈电流比关系和电压比关系得原线圈中电流为，原线圈两端电压为，则有
UAB∶UCD＝11∶2
故C错误；
D．由前面的计算可知，开关S闭合后，L1两端电压为，S断开后，L1两端电压为
则开关S断开后，灯泡L1两端电压变小，通过的电流变小，灯泡变暗，故D正确。
故选D。
8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9V3W”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻R1=9Ω。输入端交变电压u随时间t变化的图象如图乙所示，三只灯泡均正常发光，则（ ）
A．电压u的瞬时值表达式为u=36sinπt（V）
B．电压表的示数为33V
C．电流表的示数为1A
D．定值电阻R2=3Ω
【答案】B
【解析】A．由题图乙知，交变电压的周期为
T=0.02s
ω==100πrad/s
电压u的瞬时值表达式为
u=36sin100πt（V）
故A错误；
C．灯泡正常发光，每个灯泡的电流为
故副线圈的电流
I2=3I=1A
根据变流规律
=
解得原线圈电流
I1=A
故C错误；
B．电阻R1的电压
UR1=I1R1=3V
由题图乙知输入端电压的有效值为36V，则变压器原线圈的电压
U1=36V-3V=33V
所以电压表的示数为33V，故B正确；
D．根据变压规律
=
可得副线圈的电压
U2=11V
电阻R2两端的电压为
UR2=U2-UL=11V-9V=2V
故
R2==2Ω
故D错误。
故选B。
9．中国科技馆“探索与发现”展厅中有一件展品为“自制变压器”，它向参观者展示了变压器的工作原理，如图甲、乙所示。工作人员将变压器的原、副线圈的匝数之比调为44︰5，然后按如图丙所示连接好电路，将原线圈接在电压（V）的交流电源上。已知副线圈中的负载电阻R＝100 Ω，两电表均为理想交流电表，自制变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的读数为 B．副线圈中输出交流电的周期为0.02 s
C．电流表的读数为2.2 A D．原线圈中的输入功率为
【答案】B
【解析】A．原线圈的最大值为，有效值为=，根据变压比可得副线圈的有效值为=25V，电压表的读数为有效值25 V，选项A错误；
B．副线圈的交流电的周期和原线圈交流电的周期相同，为
选项B正确；
C．副线圈中的电流
根据变压比可得原线圈电流的有效值为
=
原线圈中的电流表读数为有效值，选项C错误；
D．原线圈中的输入功率
选项D误。
故选B。
10．如图所示，图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将干电池提供的直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，下列说法中正确的是（ ）
A．实现点火的条件是 B．实现点火的条件是
C．开关闭合后电压表V的示数为5V D．开关闭合后电压表V的示数2.5V
【答案】A
【解析】AB．分析题意可知，副线圈输出电压最大值，根据变压比
可解得实现点火的条件是
B错误，A正确；
CD．根据图乙得到原线圈输入电压的最大值，故原线圈输入电压的有效值
则电压表的示数为，CD错误。
故选A。
二、多选题
11．如图所示,矩形金属线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路,灯泡L1、L2完全相同,当变压器原线圈中的抽头P置于最上端时,原、副线圈的匝数比为n∶1。矩形线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,且磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计。则下列说法正确的是（ ）
A．若减小矩形线圈abcd的转速,灯泡L1会变暗
B．在图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最小
C．当抽头P置于最上端时,在线圈abcd转动的过程中,电压表示数为
D．若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处,且转速不变,则电压表示数也不变
【答案】ABC
【解析】A．感应电动势的峰值
若减小矩形线圈abcd的转速,交变电流的频率变小,原线圈输入电压变小,副线圈输出电压变小,电容器C的容抗变大,与电容器C串联的灯泡L1变暗,故A正确;
B．图示位置为中性面位置,此时感应电动势最小,故B正确;
C．在线圈abcd转动的过程中,线圈中产生的感应电动势的最大值
由
得理想变压器原线圈电压的有效值为
则电压表示数为
故C正确;
D．若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处,且转速不变,变压器原线圈输入电压变大,副线圈输出电压也变大,电压表示数变大,故D错误。
故选ABC。
12．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交流电压后，则（ ）
A．两电阻两端的电压比
B．两电阻中的电流之比
C．两电阻消耗的电功率之比
D．电阻B两端的电压表的示数
【答案】BD
【解析】AB．电阻两端的电压
所以两电阻两端的电压之比等于电流之比，由于电流比等于匝数反比，所以
故A错误，B正确；
C．电阻消耗的功率
所以两电阻消耗的电功率之比
故C错误；
D．由表达式知ab两端电压有效值为220V，设副线圈电压为U2，则原线圈两端电压3U2，原线圈中电阻分压为，即
解得
故D正确。
故选BD。
13．如图所示，处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中的矩形线框，以恒定的角速度绕对角线转动。已知长为，长为，线框电阻为。在时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是（ ）
A．矩形线框产生的感应电动势的有效值为
B．矩形线框转过半周时，通过线框的瞬时电流为零
C．矩形线框转动一周时，通过线框的电荷量为
D．矩形线框从图示位置转动半周过程中产生的热量为
【答案】ABD
【解析】A．矩形线框转动产生的正弦交流电的最大电动势
有效值为
故A正确；
B．转过半周，此时线框平面与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零，瞬时电流为零，B正确；
C．转过一周，通过线圈的磁通量的变化量为，则由可知流过横截面的电荷量为零，C错误；
D．线框从题图所示位置转过半周过程中产生的热量为
D正确；
故选ABD。
14．图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数与副线圈匝数之比为，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电阻和电容器连接成如图甲所示的电路，其中电容器的击穿电压为，电表均为理想交流电表，则（ ）
A．开关处于断开状态时，电压表的读数约为
B．开关处于断开状态时，电流表的读数为
C．开关处于断开状态时，电阻上消耗的功率为
D．闭合开关，电容器会被击穿
【答案】AC
【解析】A．开关断开时，和串联，电压表测量两端的电压，由题图乙可知原线圈电压有效值为
所以副线圈两端电压为
则两端的电压为
故A正确；
B．由选项A的分析可知，副线圈中电流为
所以原线圈中电流为
故B错误；
C．电阻上消耗的功率为
故C正确；
D．当开关闭合时，、与电容器并联后和串联，电容器的电压为并联部分的电压，利用直流分压计算，并联部分电阻为
所以并联部分的电压为
故并联部分两端电压最大值小于，所以电容器不会被击穿，故D错误。
故选AC。
15．如图甲所示，单匝闭合线圈的半径为r，电阻为R，匀强磁场垂直线圈所在平面，规定垂直纸面向里为正方向，磁感应强度随时间按图乙所示的正弦规律变化，最大值为，变化周期为T。下列说法正确的是（ ）
A．时刻线圈中的电流最大
B．时刻线圈中的电流最大
C．时间内通过导线某横截面的电荷量为
D．线圈中感应电动势的有效值为
【答案】BCD
【解析】A．时刻磁场最强，但变化率为零，故感应电流为零，A错误；
B．时刻磁场变化最快，感应电流最大，B正确；
C．时间内通过导线某横截面的电荷量为
C正确；
D．磁感应强度随时间按正弦规律变化，则线圈内产生的是按余弦规律变化的交变电流，电动势最大值为
有效值为
D正确。
故选BCD。
三、解答题
16．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=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO'轴以ω=50rad/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∶
（1）线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；
（2）从计时开始到线圈转过的过程中，通过外电阻R的电荷量。
【答案】（1）e=50cos50t（V）；（2）0.04C
【解析】
（1）感应电动势最大值为
Em=nBSω=50V
从线圈平行于磁场时刻开始计时，故表达式为
e=Emcosωt=50cos50t（V）
（2）从计时开始到线圈转过90°的过程中
E=n
I=
q=IΔt
代入数据解得
q=0.04C
17．如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根导线电阻为4 Ω，远距离输电线的输送电流为100 A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960 kW，在用户端起点接有交流电压表，求：
(1)升压变压器原副线圈匝数比；
(2)设降压变压器原副线圈匝数比40∶1，求用户端交流电压表的示数；
(3)若用户端全是照明用电，能使多少盏“220 V、20 W”的节能灯正常发光？
【答案】(1)；(2)220V；(3)
【解析】(1)由图乙知升压变压器输入端电压有效值为U1=240V，根据输电功率公式，得输送电压为
根据电压与匝数成正比，得升压变压器原副线圈匝数比为
(2)输电线损失的电压为
△U=I2R总=100×4×2V=800V
降压变压器输入端电压为
U3=U2﹣△U=(9600﹣800）V=8800V
根据降压变压器原副线圈之比与电压成之比得
代入数据解得用户端得到的电压为
U4=220V
(3)输电线路损耗功率为
△P=△UI2=80kW
所以用户得到的功率为
P4=(960﹣80）kW=880kW
每盏灯正常发光的功率为20W，所以
代入数据解得
18．如图所示是交流发电机模型示意图，匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与理想升压变压器相连，升压变压器的原、副线圈匝数比为，理想降压变压器副线圈接入一只“12V ”的灯泡，且灯泡正常发光，线框输电线路的电阻都不计。
（1）将图示时刻记为，指出此刻线框中的电流方向，并写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式；
（2）求降压变压器的原副线圈匝数比；
（3）求灯泡正常发光时，电流表的读数。
【答案】（1）电流方向为DCBAD，；（2）；（3）
【解析】（1）利用右手定则判断得到，电流方向为DCBAD；该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式为
代入相关数据得
（2）发电机的电动势有效值是480V，升压变压器的原、副线圈匝数比为；由
得升压变压器副线图的电压；由于灯泡正常发光，则通过降压变压器电压降为U4=12V，有
线路电阻不计，则，得
（3）灯泡正常发光时，；理想变压器输出功率等于输入功率故
由
解得电流表的读数。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第三章 章末达标检测
一、单选题
1．远距离输电线路的示意图如图所示。若发电机的输出电压不变，升压变压器和降压变压器都是理想的，输电导线有一定的电阻，则下列判断错误的是（ ）
A．升压变压器的输出电压总是大于降压变压器的输入电压
B．升压变压器的输出功率总是大于降压变压器的输入功率
C．随着用户用电功率增加，升压变压器原线圈中的电流变小
D．随着用户用电功率增加，降压变压器原线圈两端的电压变小
2．如图甲所示，Ⅰ、Ⅱ两个并排放置的共轴线圈，Ⅰ中通有如图乙所示的交变电流，下列判断错误的是（ ）
A．在t1到t2时间内，Ⅰ、Ⅱ相吸 B．在t2到t3时间内，Ⅰ、Ⅱ相斥
C．t1时刻两线圈间作用力为零 D．t2时刻两线圈间吸引力最大
3．手摇式发电机是实验室中常用的演示工具，如图甲所示，它可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过E、F与外电路连接，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电压表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为nBSω
B．通过灯泡的电荷量为
C．电灯中产生的焦耳热为
D．流过线圈的电流的平均值为
4．如图甲为风力发电的简易模型，发电机与一理想变压器的原线圈相连,变压器原、副线圈匝数分别为500匝和1000匝,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁体转动,转速与风速成正比,某一风速时,变压器原线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示,则（ ）
A．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
B．电压表V1的示数是100 V
C．断开开关K,电压表V2的示数是0
D．风速加倍时,变压器原线圈的瞬时值表达式为
与磁场垂直的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动（沿OO'方向看）。若以线圈平面与磁场方向夹角θ=45°时（如图乙）为计时起点，并规定当电流自a流向b时方向为正，则下列所示的四幅图中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度＝100πrad/s。线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m、ad＝0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小，电容器放电时间不计。下列说法正确的是（ ）
A．该线圈产生的交流电动势峰值为50V
B．该线圈产生的交流电动势有效值为25V
C．电容器的耐压值至少为50V
D．以上说法均错误
7．如图所示，当A、B两点间输入有效值为UAB的交流电压时，开关S闭合后，电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过灯泡的电流相等）。已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1、n2，UAB保持不变，副线圈两端电压用UCD表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是（ ）
A．n1∶n2＝1∶4
B．若开关S闭合，UAB∶UCD＝8∶1
C．若开关S断开，UAB∶ UCD＝8∶3
D．开关S断开后，灯泡L1的亮度比S闭合时暗
8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三只规格均为“9V3W”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻R1=9Ω。输入端交变电压u随时间t变化的图象如图乙所示，三只灯泡均正常发光，则（ ）
A．电压u的瞬时值表达式为u=36sinπt（V）
B．电压表的示数为33V
C．电流表的示数为1A
D．定值电阻R2=3Ω
9．中国科技馆“探索与发现”展厅中有一件展品为“自制变压器”，它向参观者展示了变压器的工作原理，如图甲、乙所示。工作人员将变压器的原、副线圈的匝数之比调为44︰5，然后按如图丙所示连接好电路，将原线圈接在电压（V）的交流电源上。已知副线圈中的负载电阻R＝100 Ω，两电表均为理想交流电表，自制变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的读数为 B．副线圈中输出交流电的周期为0.02 s
C．电流表的读数为2.2 A D．原线圈中的输入功率为
10．如图所示，图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将干电池提供的直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，下列说法中正确的是（ ）
A．实现点火的条件是 B．实现点火的条件是
C．开关闭合后电压表V的示数为5V D．开关闭合后电压表V的示数2.5V
二、多选题
11．如图所示,矩形金属线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路,灯泡L1、L2完全相同,当变压器原线圈中的抽头P置于最上端时,原、副线圈的匝数比为n∶1。矩形线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,且磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计。则下列说法正确的是（ ）
A．若减小矩形线圈abcd的转速,灯泡L1会变暗
B．在图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最小
C．当抽头P置于最上端时,在线圈abcd转动的过程中,电压表示数为
D．若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处,且转速不变,则电压表示数也不变
12．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交流电压后，则（ ）
A．两电阻两端的电压比
B．两电阻中的电流之比
C．两电阻消耗的电功率之比
D．电阻B两端的电压表的示数
13．如图所示，处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中的矩形线框，以恒定的角速度绕对角线转动。已知长为，长为，线框电阻为。在时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是（ ）
A．矩形线框产生的感应电动势的有效值为
B．矩形线框转过半周时，通过线框的瞬时电流为零
C．矩形线框转动一周时，通过线框的电荷量为
D．矩形线框从图示位置转动半周过程中产生的热量为
14．图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数与副线圈匝数之比为，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电阻和电容器连接成如图甲所示的电路，其中电容器的击穿电压为，电表均为理想交流电表，则（ ）
A．开关处于断开状态时，电压表的读数约为
B．开关处于断开状态时，电流表的读数为
C．开关处于断开状态时，电阻上消耗的功率为
D．闭合开关，电容器会被击穿
15．如图甲所示，单匝闭合线圈的半径为r，电阻为R，匀强磁场垂直线圈所在平面，规定垂直纸面向里为正方向，磁感应强度随时间按图乙所示的正弦规律变化，最大值为，变化周期为T。下列说法正确的是（ ）
A．时刻线圈中的电流最大
B．时刻线圈中的电流最大
C．时间内通过导线某横截面的电荷量为
D．线圈中感应电动势的有效值为
三、解答题
16．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=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO'轴以ω=50rad/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∶
（1）线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；
（2）从计时开始到线圈转过的过程中，通过外电阻R的电荷量。
17．如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根导线电阻为4 Ω，远距离输电线的输送电流为100 A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960 kW，在用户端起点接有交流电压表，求：
(1)升压变压器原副线圈匝数比；
(2)设降压变压器原副线圈匝数比40∶1，求用户端交流电压表的示数；
(3)若用户端全是照明用电，能使多少盏“220 V、20 W”的节能灯正常发光？
18．如图所示是交流发电机模型示意图，匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，并与理想升压变压器相连，升压变压器的原、副线圈匝数比为，理想降压变压器副线圈接入一只“12V ”的灯泡，且灯泡正常发光，线框输电线路的电阻都不计。
（1）将图示时刻记为，指出此刻线框中的电流方向，并写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式；
（2）求降压变压器的原副线圈匝数比；
（3）求灯泡正常发光时，电流表的读数。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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