第11章 交流电-2020“双一流”高校自主招生好题精选全解全析

“双一流”高效自主招生好题精选 11.交流电 1．[多选](清华五校自主招生)匀强磁场中有一长方形导线框，分别以相同的角速度绕图a、b、c、d所示的固定转轴旋转，用Ia、Ib、Ic、Id表示四种情况下线框中电流的有效值，则(　　) A．Ia＝Id　　　　　　　　 B．Ia> Ib C．Ib> Ic D．Ic＝Id 2.(“卓越”自主招生)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可用一个与大电阻(40 kΩ)相连的交流电源来等效，如图所示。心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连，一扬声器(可以等效为阻值为8 Ω的电阻)与该变压器的次级线圈相连。在等效电源的电压有效值U0不变的情况下，为使扬声器获得最大功率，变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比约为(　　) A．1∶5 000 B．1∶70 C．70∶1 D．5 000∶1 3．(“卓越”自主招生)如图，理想变压器有两个接有电阻的独立副线圈甲、乙，其匝数分别为n1和n2。现测得线圈甲上的电流与电压分别为I1和U1，线圈乙上的电流为I2，则线圈乙上的电压U2＝________，原线圈上的输入功率P＝______________。 4．某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线如图甲所示，测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。 (1)试结合图甲简要回答，磁感应强度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T 范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点： ______________________________。 (2)某同学想利用磁敏电阻图甲所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场，设计电路如图乙所示，磁敏电阻与开关、电源和灵敏电流表连接，长直导线与图示电路共面并通以图示方向电流，请指出本实验装置的错误之处______________。若装置调整正确后再进行测量，电路中所用干电池的电动势为1.5 V，不计电池、电流表的内阻，试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度B从0.4 T至1.2 T的变化过程中，通过磁敏电阻的电流I随磁感应强度B变化的关系式_______________。 5．(南京大学自主招生)在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置。如图所示，在轮子的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)。如果小线圈的面积为S，圈数为N匝，小磁体附近的磁感应强度最大值为B，回路的总电阻为R，实验发现，轮子转过θ角，小线圈的磁感应强度由最大值变为零。因此，他说“只要测得此时感应电流的平均值I，就可以测出转轮转速的大小。”试证明该同学结论的正确性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ $$ “双一流”高效自主招生好题精选 11.交流电 1．[多选](清华五校自主招生)匀强磁场中有一长方形导线框，分别以相同的角速度绕图a、b、c、d所示的固定转轴旋转，用Ia、Ib、Ic、Id表示四种情况下线框中电流的有效值，则(　　) A．Ia＝Id　　　　　　　　 B．Ia> Ib C．Ib> Ic D．Ic＝Id 【答案】AD 【解析】绕题图a、b、c、d所示的固定转轴旋转，产生的感应电动势最大值相同：由 Em＝NBSω， Em＝E，I＝，联立求解可得I＝，故选A、D正确。 2.(“卓越”自主招生)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可用一个与大电阻(40 kΩ)相连的交流电源来等效，如图所示。心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连，一扬声器(可以等效为阻值为8 Ω的电阻)与该变压器的次级线圈相连。在等效电源的电压有效值U0不变的情况下，为使扬声器获得最大功率，变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比约为(　　) A．1∶5 000 B．1∶70 C．70∶1 D．5 000∶1 【答案】C 【解析】设变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比为n，把理想变压器和扬声器整体等效为一个负载电阻R，则有：R＝。而U1＝nU2，I1＝，＝R2，解得：R＝n2R2。为使扬声器获得最大功率，负载电阻R必须获得最大功率。根据电源输出最大功率条件，负载电阻R应该等于R1，即R1＝n2R2。解得：n＝ ＝≈70，选项C正确。 3．(“卓越”自主招生)如图，理想变压器有两个接有电阻的独立副线圈甲、乙，其匝数分别为n1和n2。现测得线圈甲上的电流与电压分别为I1和U1，线圈乙上的电流为I2，则线圈乙上的电压U2＝________，原线圈上的输入功率P＝______________。 【解析】由变压器变压公式，＝＝，线圈乙上的电压U2＝U1。由理想变压器功率关系可得：原线圈上的输入功率P＝ I1U1＋I2U2＝I1U1＋U1I2。 【答案】U1　I1U1＋U1I2 4．某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特