一、不定項(xiàng)選擇題
1.(2011•江北區(qū)模擬)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為
r的電與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連
接成如圖所示的電路.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由
中點(diǎn)滑向b端時(shí),下列說法正確的是( )
A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大
B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小
C.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)減小
D.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大
2.某家庭購(gòu)買了一款節(jié)能環(huán)保汽車,在試車時(shí)
發(fā)現(xiàn),汽車的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗,
車主將汽車啟動(dòng)時(shí)的電路圖進(jìn)行整理后,得到
汽車啟動(dòng)時(shí)的工作電路原理圖如圖所示.經(jīng)測(cè)
量,S1閉合、S2斷開的情況下,電流表的示數(shù)
為10 A,S1、S2均閉合的情況下,電流表的示數(shù)為70 A,電的電動(dòng)勢(shì)為13 V,內(nèi)阻為0.1 Ω.若電流表的內(nèi)阻不計(jì)且假定車燈燈絲電阻不變,則S1、S2均閉合時(shí)車燈的功率為( )
A.90 W B.30 W C.60 W D.120 W
3.(2011•天津高考)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖乙所示,則( )
A.t=0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零
B.t=0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合
C.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311 V
D.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100 Hz
4.(2011•安徽高考)如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙
面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為R、半徑為L(zhǎng)、
圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O
軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場(chǎng)邊界).則線框
內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為( )
A. B.
C. D.
5.(2011•新標(biāo)全國(guó)卷)如圖,一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1∶2;副線圈電路中接有燈泡,燈泡的額定電壓為220 V,額定功率為22 W;原線圈電路中接有電壓表和電流表.現(xiàn)閉合開關(guān),
燈泡正常發(fā)光.若用U和I分別表示此
時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù),則( )
A.U=110 V , I=0.2 A
B.U=110 V ,I=0.05 A
C.U= V,I=0.2 A
D.U= V,I= A
6.(2011•成都模擬)如圖所示,理想變壓器原、副
線圈的匝數(shù)比為11∶2,原線圈兩端的輸入電壓
電表均為理想電表,滑動(dòng)變阻器
R接入電路部分的阻值為10 Ω.下列敘述中正確的是
( )
A.該交流電的頻率為50 Hz
B.電壓表的讀數(shù)為 V
C.電流表的讀數(shù)為4 A
D.若滑動(dòng)變阻器的滑片P向a端移動(dòng),電流表的讀數(shù)變大
二、計(jì)算題
7.(2011•江蘇高考)圖(a)為一理想變壓器,ab為原線圈,ce為副線圈,d為副線圈引出的一個(gè)接頭,原線圈輸入正弦式交變電壓的u-t圖像如圖(b)所示.若只在ce間接一只Rce=400 Ω的電阻,或只在de間接一只Rde=225 Ω 的電阻,兩種情況下電阻消耗的功率均為80
(1)請(qǐng)寫出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式;
(2)求只在ce間接400 Ω電阻時(shí),原線圈中的電流I1;
(3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比
8.(2011•柳州模擬)如圖所示的電路中,
兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的
距離d=40 c,電電動(dòng)勢(shì)E=24 V,內(nèi)電
阻r=1 Ω,電阻R=15 Ω,閉合開關(guān)S,
待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板
小孔以初速度v0=4 /s豎直向上射入板間.若小球所帶電荷量為q=1×10-2 C,質(zhì)量為=2×10-2 kg,不考慮空氣阻力,那么,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí),小球恰能到達(dá)A板?此時(shí),電的輸出功率是多大?(g取10 /s2)
答案解析
1.【解析】選A.滑片滑向b時(shí),電阻R增大,回路的總電阻增大,所以回路的總電流減小,路端電壓增大,所以電壓表的示數(shù)增大,電阻R2兩端的電壓增大,故R2中的電流增大,電流表示數(shù)增大,故A對(duì).
2. 【解析】選B.S1閉合、S2斷開時(shí),電內(nèi)電壓Ur=I1r=10×0.1 V=1 V,車燈兩端的電壓UL=13 V-1 V=12 V,車燈的功率為P=ULI1=12×10 W=120 W,S1、S2均閉合時(shí),電內(nèi)電壓U′r=I2r=70×0.1 V=7 V,車燈兩端的電壓U′L=13 V-
7 V=6 V,由公式 及車燈燈絲的電阻不變知,電壓變?yōu)樵?功率應(yīng)為原的 即為30 W,所以選B.
3. 【解析】選B.由題圖乙可知該正弦交變電動(dòng)勢(shì)的電壓最大值為311 V,周期為0.02 s,因此,根據(jù)正弦交變電動(dòng)勢(shì)的最大值與有效值之間的關(guān)系式 得知選項(xiàng)C錯(cuò)誤;又 則頻率f=50 Hz,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;當(dāng)t=0.005 s時(shí),e=
=311 V,取得最大值,穿過線圈的磁通量變化率最大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)t=0.01 s時(shí),交變電壓及電流方向發(fā)生改變,電壓值最小等于零,線框平面與中性面重合,選項(xiàng)B正確.
4. 【解析】選D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的時(shí)間均為 由一個(gè)周期產(chǎn)生的電熱 =I2RT,解得 選D.
5. 【解析】選A.在副線圈電路中, 再根據(jù) 及 得U1=110 V,I1=0.2 A,故B、C、D錯(cuò),A正確.
6. 【解析】選A、C.根據(jù)原線圈兩端輸入電壓的表達(dá)式可知,交流電的頻率f= A正確;變壓器原線圈電壓的有效值為U1=220 V,利用變壓器的變壓比U1∶U2=n1∶n2,可求得U2=40 V,電壓表的讀數(shù)為40 V,B錯(cuò)誤;電流表的讀數(shù)為 C正確;若滑動(dòng)變阻器的滑片P向a端移動(dòng),接入電路的電阻增大,而U2不變,電流表示數(shù)變小,D錯(cuò)誤.
7. 【解析】(1)由題圖(b)知
電壓瞬時(shí)值uab=Esinωt=400sin200πt(V)
(2)電壓有效值 理想變壓器P1=P2,
原線圈中的電流I1=
(3)設(shè)ab間匝數(shù)為n1,根據(jù)變壓器規(guī)律有 由題意有:
聯(lián)立可得:
答案:(1)uab=400sin200πt (V) (2)0.28 A (3)4∶3
8. 【解析】小球進(jìn)入板間后,受重力和電場(chǎng)力作用,且到A板時(shí)速度為零.設(shè)兩板間電壓為UAB,
由動(dòng)能定理可得-gd-qUAB=0-
所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓U滑=UAB=8 V.
設(shè)通過滑動(dòng)變阻器的電流為I,
由歐姆定律得
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻
電的輸出功率P出=I2(R+R滑)=23 W
答案:8 Ω 23 W
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