内容正文:
第七章 电磁感应定律的应用
7.4 发电机和电动机
基础篇
一、单选题
1.如图所示,把小灯泡与教学用发电机相连接。转动手柄,两个磁极之间的线圈随着转动,小灯泡发光。下列说法正确的是( )
A.线圈转动的快慢程度不会影响小灯泡的亮度
B.线圈转动过程中,通过小灯泡的电流大小不随时间变化
C.线圈每转动一周,通过小灯泡的电流方向改变一次
D.当线圈平面转到中性面时,通过线圈的磁通量变化率最小
2.关于交流发电机和直流电动机,下列说法正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应现象制成的,工作时把机械能转化为电能
B.电动机是利用磁场对电流的作用制成的,工作时把电能转化为机械能
C.发电机是利用电磁感应现象制成的,工作时把电能转化为机械能
D.发电机是利用磁场对电流的作用制成的,工作时把机械能转化为电能
3.如图所示,甲→乙→丙→丁→甲过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为,转动过程中电路中的最大电流为。下列选项正确的是( )
A.在图甲位置时,线圈中的磁通量最大,感应电流最大
B.从图乙位置开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系式为
C.在图丙位置时,线圈中的磁通量最大,磁通量的变化率也最大
D.在图丁位置时,感应电动势最大,cd边电流方向为d→c
4.如图甲为市面上常见的一种电动车,图乙为这种电动车的电动机的工作示意图。电动机电路两端电压为10V,额定功率为200W,A、B为线圈上的两点。下列选项中不正确的是( )
A.在额定功率下运行时,电动机电路中的电流大小为20A
B.电刷a接入电路正极,电刷b接入电路负极
C.A点与B点间电流方向在不断变化
D.直流电源可以驱动该电动机正常工作
提升篇
一、选择题
1.(多选)如果直流电动机转子线圈按如图所示方式连接,则闭合电键后( )
A.转子线圈能持续转动
B.应该使用换向器,转子线圈才会持续转动
C.电动机的线圈在左图位置时不会转动
D.电动机的线圈在右图位置时最终会停止转动
2.(多选)如图所示,一个小型交流发电机输出端连接在理想变压器的原线圈n1上,原线圈两端连接有理想电压表,副线圈n2连接有可变电阻R和理想电流表A,理想变压器原、副线圈匝数比,已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度,发电机线圈匝数,面积是,内阻不计。发电机转动的角速度是,下列说法正确的是( )
A.当线圈转到图示位置时磁通量的变化率为0
B.当线圈从图示位置转过时感应电流是0,电流表示数也是0
C.电压表的示数始终是50V
D.当时,电流表的示数是2A
3.如图所示为交流发电机的示意图,两磁极之间可视为磁感应强度为B的匀强磁场。矩形线圈ABCD面积为S、匝数为N、整个线圈的电阻为r,线圈绕轴以角速度逆时针匀速转动,外电阻为R,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。下列说法正确的是( )
A.线圈转到图甲位置时,穿过线圈的磁通量为NBS
B.线圈转到图乙位置时,穿过线圈的磁通量的变化率为
C.线圈转到图丙位置时,外电路中交流电流表的示数为
D.线圈转到图丁位置时,电流的方向从D流向C
4.如图1所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间t变化的规律如图2所示。已知线圈匝数为20匝,则下列说法正确的是( )
A.线圈转动的角速度为
B.1.5s时线圈所在平面与中性面垂直
C.100s内线圈中电流方向改变100次
D.感应电动势的最大值为
5.(多选)如图所示,一直流电动机与阻值R=9 Ω的电阻串联在电源上,电源电动势E=30 V,内阻r=1 Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈电阻RM=1 Ω,则下列说法中正确的是:( )
A.通过电动机的电流为10 A
B.电动机的输入功率为20 W
C.电动机的热功率为4 W
D.电动机的输出功率为16 W
3. 非选择题:
1.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数UV=110 V。试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量。(g取10 m/s2)
2.如图所示,电源内阻不计,闭合开关S后,标有“1.5 A 12 W”的灯泡恰能正常发光,流经电源的电流为2 A,直流电动机M的绕线电阻R0=4 Ω,求:
①电源的电压;
②10 s内电动机产生的热量Q;
③直流电动机的机械功率。
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