精品解析：海南省儋州市第二中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题

儋州市第二中学高二年级第二学期第一次月考 物理卷 考试时间：90分钟 一、单选题（每小题只有一个正确选项，每小题3分，合计24分） 1. 如图所示，一个导电圆环静止在水平桌面上，其圆心O正上方有一N极朝下的条形磁铁正在竖直方向运动，圆环某时刻环中产生了如图所示方向的电流I（俯视图逆时针），则此时（　　） A. 磁铁的运动方向竖直向上 B. 圆环对磁铁的作用力方向向下 C. 导电圆环有收缩的趋势 D. 导电圆环对桌面的压力小于重力 2. 在如图所示的电路中，和是两个相同的灯泡。线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S时，和同时亮 B. 闭合开关S时，先亮，逐渐变亮，稳定时亮度不同 C. 断开开关S时，闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S时，流过的电流方向向右 3. 一交变电流的图像如图所示，则对于该交变电流，下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的周期为 B. 该交变电流的周期为 C. 该交变电流的有效值为 D. 该交变电流的有效值为 4. 某型号电热水杯的铭牌如图所示，根据铭牌可知此型号电热水杯正常工作时的交变电流i随时间t变化的图像应为（ ） A B. C. D. 5. 如图所示，为交流发电机的示意图．装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，线圈转动时通过滑环和电刷保持与外电路的闭合．假设线圈沿逆时针方向匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈通过图中位置瞬间，AB边的电流方向由A到B B. 线圈通过图中位置瞬间，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C. 线圈从图中位置转过时，穿过线圈的磁通量最大 D. 线圈从图中位置转过时，流过线圈的电流最大 6. 在的匀强磁场中，一质量带正电的物体沿光滑的绝缘水平面以初速度向左运动，，如图，运动过程中物体受地面给的支持力的大小为（　　） A. B. C. D. 7. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为，导体环的总电阻为。磁场向上为正，磁感应强度B随时间t的变化如乙图所示，。下列说法正确的是（　　） A. 时，导体环中电流为零 B. 第2s内，导体环中电流为俯视顺时针方向 C. 第3s内，导体环中电流的大小为0.1A D. 第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为零 8. 汽油发动机的火花塞工作时需要一万伏左右的高压才能产生火花。一同学用12V直流电源、变压器、开关及导线若干设计点火电路，以下原理图可行的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每小题4分，错选、不选得0分，合计20分） 9. 如图所示，在直线边界PQ上方有向里的匀强磁场，两个同种带电粒子先后从PQ上的O点沿与PQ成θ角且垂直于磁场的方向射入磁场中，它们分别从PQ上的M、N两点射出磁场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带负电 B. 两粒子从磁场中射出时速度方向一定相同 C. 两粒子在磁场中的运动时间一定相同 D. 两粒子在磁场中的运动时间一定不相同 10. 如图所示装置是理想变压器，原、副线圈匝数之比为10∶1，负载电路中，Ⓐ，Ⓥ为理想电流表和电压表。若原线圈接入正弦式交变电压，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数是V B. 输入电压的频率是50Hz C. 电流表的示数是0.1A D. 电阻R消耗的电功率是44W 11. 某单相交流发电机的电动势e=Emsinωt，如果将发电机的电枢转速增大到原米的2倍，其他条件不变，则下列说法正确的是 A. 电动势的有效值变为原来的倍 B. 电动势的峰值变为原来的2倍 C. 交流电的周期变为原来的2倍 D. 交流电的频率变为原来的2倍 12. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上，虚线边界的右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左侧有一长为2L、宽为L的矩形金属框，其电阻为R，第一次让金属框的ab边平行虚线边界、给金属框一个水平向右的初速度v0让其恰好完全进入磁场区域；第二次让金属框的bc边平行虚线边界、给金属框一个水平向右的外力让其以速度v0匀速进入磁场区域。关于第一次和第二次金属框进入磁场的过程，下列说法正确的是（ ） A. 金属框中的电流方向相同，都为逆时针 B. 金属框中的焦耳热之比为1：4 C. 通过金属框横截面的电荷量之比为1：2 D. 金属框中进入磁场的时间之比大于4：1 13. 如图为理想自耦变压器，在A、B间输入电压有效值恒定的交变电流，开始时滑片位于线圈CD的中点G，滑片P2位于滑动变阻器R的中点，电流表A1和A2为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 若仅将滑片P1向上滑动，则电流表A1、A2的示数均变小 B. 若仅将滑片P1向上滑动，则电流表A1、A2的示数均变大 C. 若仅将滑片P2向上滑动，则电流表A1、A2示数均变小 D. 若仅将滑片P2向上滑动，则电流表A1的示数变小，A2的示数变大 三、实验题（14题每空2分，共6分，15题每空3分，共15分；本大题合计21分） 14. 刘同学研究电磁感应现象的实验装置如图甲所示，该同学正确连接电路，闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。 （1）闭合开关电路稳定后，该同学将滑动变阻器的滑片___________（填“向左”或“向右”）移动时，灵敏电流计的指针向右偏转。 （2）该同学继续用如图乙所示的实验装置来探究影响感应电流方向的因素，实验中发现感应电流从“+”接线柱流入灵敏电流计（指针向右偏转），螺线管的绕线方向在图丙中已经画出。若将条形磁铁向下插入螺线管时，指针向右偏转，则条形磁铁___________（填“上端”或“下端”）为N极。进一步实验发现，当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向___________（填“相同”或“相反”）。 15. 做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。 （1）以下给出的器材中，本实验需要用到的有 ___________。 A. B. C. D. （2）下列说法正确的是 ___________。 A．变压器工作时副线圈电流频率与原线圈不相同 B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些 （3）由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的 ___________值（选填“平均”、“有效”或“最大”）；某次实验操作，所接电表的读数如图所示（电压表的量程为15V），则此时电表读数为 ___________V。 （4）若用匝数N1=400匝和N2=800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，则N1一定是 ___________线圈。（选填“原”或“副”） 实验次数 1 2 3 4 U1 1.9 2.9 3.8 4.8 U2 4.0 6.0 8.0 10.0 四、解答题（16题10分，17题12分，18题13分，合计35分） 16. 远距离输电示意图如图所示，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为300kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压至15kV后向远处输电，在用户端用降压变压器把电压降为220V，使用户得到的功率为294kW。求： （1）输电线电流I2； （2）输电线的总电阻r； （3）升压变压器与降压变压器原、副线圈的匝数比。 17. 发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω。（π=3.14）试求： （1）写出交变电流瞬时值表达式； （2）外电阻上消耗的功率； （3）从计时开始，线圈转过90过程中，通过外电阻的电荷量是多少？ 18. 如图所示，足够长光滑导轨与水平面夹角θ，导轨间距为L，其下端连接一个阻值为R的定值电阻，两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置，导体棒接入导轨间的电阻为r。现将导体棒由静止释放，导体棒下滑距离x时速度达到最大。已知重力加速度为g，不计空气阻力和导轨电阻。在导体棒从释放至达到最大速度的过程中，求： （1）导体棒下滑的最大速度。 （2）导体棒和定值电阻产生的总焦耳热Q。 （3）导体棒下滑的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 儋州市第二中学高二年级第二学期第一次月考 物理卷 考试时间：90分钟 一、单选题（每小题只有一个正确选项，每小题3分，合计24分） 1. 如图所示，一个导电圆环静止在水平桌面上，其圆心O正上方有一N极朝下的条形磁铁正在竖直方向运动，圆环某时刻环中产生了如图所示方向的电流I（俯视图逆时针），则此时（　　） A. 磁铁的运动方向竖直向上 B. 圆环对磁铁的作用力方向向下 C. 导电圆环有收缩的趋势 D. 导电圆环对桌面的压力小于重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可知，磁铁的运动方向竖直向下，选项A错误； BD．根据“来拒去留”可知，圆环对磁铁的作用力方向向上，磁铁对圆环的作用力方向向下，则圆环对桌面的压力大于重力，选项BD错误； C．根据“增缩减扩”可知，导电圆环有收缩的趋势，选项C正确。 故选C。 2. 在如图所示的电路中，和是两个相同的灯泡。线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S时，和同时亮 B. 闭合开关S时，先亮，逐渐变亮，稳定时亮度不同 C. 断开开关S时，闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S时，流过的电流方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当开关S闭合时，灯A₂立即发光。电流通过线圈，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，所以A₁逐渐亮起来，所以A₂比A₁先亮，由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同，故AB错误； CD．稳定后，当开关S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡A₁和A₂串联，两灯电流相同，都过一会儿熄灭，灯A₂不会闪亮，流过A₂的电流方向向右，故C错误，D正确。 故选D。 3. 一交变电流的图像如图所示，则对于该交变电流，下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的周期为 B. 该交变电流的周期为 C. 该交变电流的有效值为 D. 该交变电流的有效值为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图像可知，该交变电流的周期为0.03s，AB错误； CD．由交变电流有效值的定义可得 代入数据解得 C正确，D错误。 故选C。 4. 某型号电热水杯的铭牌如图所示，根据铭牌可知此型号电热水杯正常工作时的交变电流i随时间t变化的图像应为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据铭牌可知额定电压220V，额定功率440W，额定频率为50Hz，则此型号电热水杯正常工作时交变电流的周期为 此型号电热水杯正常工作时交变电流的有效值为 则此型号电热水杯正常工作时交变电流的最大值为A。 故选D。 5. 如图所示，为交流发电机的示意图．装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，线圈转动时通过滑环和电刷保持与外电路的闭合．假设线圈沿逆时针方向匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈通过图中位置瞬间，AB边的电流方向由A到B B. 线圈通过图中位置瞬间，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C. 线圈从图中位置转过时，穿过线圈的磁通量最大 D. 线圈从图中位置转过时，流过线圈的电流最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈通过图中位置瞬间， AB边垂直切割磁场产生电流，根据右手定则可知电流有B指向A，故A错误； B．线圈通过图中位置瞬间，穿过线圈的磁通量为零，但感应电动势最大，穿过线圈的磁通量的变化率最大，故B错误； C．线圈从图中位置转过时为中性面，磁感线垂直穿过线圈平面，磁通量最大，故C正确； D．线圈从图中位置转过时为中性面，虽然磁通量最大，但磁通量的变化率为零，的流过线圈的电流为零，故D错误。 故选C。 6. 在的匀强磁场中，一质量带正电的物体沿光滑的绝缘水平面以初速度向左运动，，如图，运动过程中物体受地面给的支持力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】物体受洛伦兹力的大小为 由左手定则可知洛伦兹力方向竖直向下，运动过程中物体受地面给的支持力的大小为 故选C。 7. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为，导体环的总电阻为。磁场向上为正，磁感应强度B随时间t的变化如乙图所示，。下列说法正确的是（　　） A. 时，导体环中电流为零 B. 第2s内，导体环中电流为俯视顺时针方向 C. 第3s内，导体环中电流的大小为0.1A D. 第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．时，穿过导体环的磁通量变化率不为零，则导体环中感应电流不为零，A错误； B．第2s内，向上穿过导体环的磁通量增大，根据楞次定律感应磁场方向向下，由安培定则可知，导体环中电流为俯视顺时针方向，B正确； C．第3s内，导体环中电流大小为 C错误； D．第3s内与第4s内产生的感应电流相同，则第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为 D错误； 故选B。 8. 汽油发动机的火花塞工作时需要一万伏左右的高压才能产生火花。一同学用12V直流电源、变压器、开关及导线若干设计点火电路，以下原理图可行的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据变压器原副线圈电压表等于匝数比 可知副线圈匝数应远大于原线圈匝数，因为直流电源，为了使副线圈产生感应电动势，需要把开关接在原线圈。 故选A。 二、多选题（每小题4分，错选、不选得0分，合计20分） 9. 如图所示，在直线边界PQ上方有向里的匀强磁场，两个同种带电粒子先后从PQ上的O点沿与PQ成θ角且垂直于磁场的方向射入磁场中，它们分别从PQ上的M、N两点射出磁场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带负电 B. 两粒子从磁场中射出时的速度方向一定相同 C. 两粒子在磁场中的运动时间一定相同 D. 两粒子在磁场中的运动时间一定不相同 【答案】ABC 【解析】 详解】A．根据左手定则可知粒子带负电，A正确； B．根据对称性，对于同一直线边界磁场带电粒子以多大角度入射，以多大角度出射，与速度大小无关，两种粒子的入射方向相同，两粒子从磁场中射出时的速度方向一定相同，B正确； CD．对于同一直线边界磁场带电粒子，两种粒子的入射方向相同，转过的圆心角的相等，同种带电粒子在磁场中的运动周期相等，则两粒子在磁场中的运动时间一定相同，C正确，D错误。 故选ABC。 10. 如图所示装置是理想变压器，原、副线圈匝数之比为10∶1，负载电路中，Ⓐ，Ⓥ为理想电流表和电压表。若原线圈接入正弦式交变电压，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数是V B. 输入电压的频率是50Hz C. 电流表的示数是0.1A D. 电阻R消耗的电功率是44W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．原线圈接入正弦式交变电压，最大值为，有效值为 故A错误； B．对照公式 有 则 故频率为50Hz，故B正确； CD．根据变压比公式得输出电压 故电阻R消耗的电功率 电流表示数 故C正确，D错误。 故选BC。 11. 某单相交流发电机的电动势e=Emsinωt，如果将发电机的电枢转速增大到原米的2倍，其他条件不变，则下列说法正确的是 A. 电动势的有效值变为原来的倍 B. 电动势的峰值变为原来的2倍 C. 交流电的周期变为原来的2倍 D. 交流电的频率变为原来的2倍 【答案】BD 【解析】 【分析】根据交流发电机工作时的电动势最大值表达式，求出电枢的转速提高一倍时感应电动势最大值．根据、f=n判断周期频率的变化. 【详解】交流发电机工作时的电动势最大值表达式Em=NBSω，将发电机电枢的转速提高一倍，电动势最大值表达式：Em′=NBS2ω=2NBSω=2Em，根据可知，电动势的有效值变为原来的2倍，选项A错误，B正确；根据可知交流电的周期变为原来的倍，频率变为原来的2倍，选项C错误，D正确；故选BD. 12. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上，虚线边界的右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左侧有一长为2L、宽为L的矩形金属框，其电阻为R，第一次让金属框的ab边平行虚线边界、给金属框一个水平向右的初速度v0让其恰好完全进入磁场区域；第二次让金属框的bc边平行虚线边界、给金属框一个水平向右的外力让其以速度v0匀速进入磁场区域。关于第一次和第二次金属框进入磁场的过程，下列说法正确的是（ ） A. 金属框中的电流方向相同，都为逆时针 B. 金属框中的焦耳热之比为1：4 C. 通过金属框横截面的电荷量之比为1：2 D. 金属框中进入磁场的时间之比大于4：1 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．线框进入磁场，磁通量增大，根据楞次定律可知，金属框中的电流方向相同，都为逆时针，故A正确； C．通过金属框横截面的电荷量为 可知通过金属框横截面的电荷量之比为1：1，故C错误； B．第一次金属框进入磁场时，根据动量定理可知 根据电流的定义式 根据能量守恒定律可知，产生的焦耳热为 解得 第二次金属框进入磁场时，根据功能关系可知，产生的焦耳热为 则 则金属框中的焦耳热之比为1：4，故B正确； D．假设金属框第一次进入磁场时做匀减速直线运动，则有 金属框第二次进入磁场时做匀速直线运动，则有 则金属框中进入磁场的时间之比为4：1，而金属框第一次进入磁场时加速度逐渐减小，时间变大，所以金属框中进入磁场的时间之比大于4：1，故D正确。 故选ABD。 13. 如图为理想自耦变压器，在A、B间输入电压有效值恒定的交变电流，开始时滑片位于线圈CD的中点G，滑片P2位于滑动变阻器R的中点，电流表A1和A2为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 若仅将滑片P1向上滑动，则电流表A1、A2的示数均变小 B. 若仅将滑片P1向上滑动，则电流表A1、A2的示数均变大 C. 若仅将滑片P2向上滑动，则电流表A1、A2的示数均变小 D. 若仅将滑片P2向上滑动，则电流表A1的示数变小，A2的示数变大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．若仅将滑片P₁向上滑动，则变压器初级匝数增加，根据 则次级电压减小，次级电流减小，初级电流也减小，则电流表A1、A2的示数均变小，选项A正确，B错误； CD．若仅将滑片P2向上滑动，则次级电阻变大，次级电流减小，初级电流也减小，则电流表A1、A2的示数均变小，选项C正确，D错误。 故选AC。 三、实验题（14题每空2分，共6分，15题每空3分，共15分；本大题合计21分） 14. 刘同学研究电磁感应现象的实验装置如图甲所示，该同学正确连接电路，闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。 （1）闭合开关电路稳定后，该同学将滑动变阻器的滑片___________（填“向左”或“向右”）移动时，灵敏电流计的指针向右偏转。 （2）该同学继续用如图乙所示的实验装置来探究影响感应电流方向的因素，实验中发现感应电流从“+”接线柱流入灵敏电流计（指针向右偏转），螺线管的绕线方向在图丙中已经画出。若将条形磁铁向下插入螺线管时，指针向右偏转，则条形磁铁___________（填“上端”或“下端”）为N极。进一步实验发现，当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向___________（填“相同”或“相反”）。 【答案】 ①. 向右 ②. 上端 ③. 相同 【解析】 【详解】（1）[1]闭合开关时通过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计的指针向左偏，则要使灵敏电流计的指针向右偏转，应使通过线圈B的磁场变弱（即通过线圈B的磁通量减小），通过线圈A的电流应减小，则滑动变阻器的滑片应该向右滑动。 （2）[2][3]根据题述电流方向可知，感应电流的磁场方向竖直向下，结合楞次定律可知，原磁场磁通量方向向上，即条形磁铁上端为N极。根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向总是阻碍引起感应电流的原磁场磁通量的变化，当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同。 15. 做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。 （1）以下给出的器材中，本实验需要用到的有 ___________。 A. B. C. D. （2）下列说法正确的是 ___________。 A．变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同 B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些 （3）由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的 ___________值（选填“平均”、“有效”或“最大”）；某次实验操作，所接电表的读数如图所示（电压表的量程为15V），则此时电表读数为 ___________V。 （4）若用匝数N1=400匝和N2=800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，则N1一定是 ___________线圈。（选填“原”或“副”） 实验次数 1 2 3 4 U1 1.9 2.9 3.8 4.8 U2 4.0 6.0 8.0 10.0 【答案】 ①. BD## DB ②. BD## DB ③. 有效 ④. 5.5 ⑤. 副 【解析】 【详解】（1）[1] A B．变压器的工作原理是互感现象，电源应该选用学生电源提供的交流电压，干电池只能提供直流电压。A不需要，B需要。故A错误，B正确； C．直流电压表不能测量交流电压，C不需要。故C错误； D．教学用变压器，该实验需要。D需要。故D正确。 故选BD。 （2）[2] A．变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈相同。故A错误； B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法。B正确； C．为了人身安全，实验中只能使用低压交流流电源，电压不要超过12V。而用直流电压变压器不能工作，故C错误； D．变压器的工作原理有 可知，匝数少的电流大，则导线应该粗，绕制降压变压器原副线圈时，由于副线圈的匝数少，副线圈导线应比原线圈粗一些好，故D正确。 故选BD。 （3）[3] 由于交流电流的电压是变化的，实验中测量的是电压的有效值。 [4]量程为15V的电压表分度值为，如图所示的电压表读数为。 （4）[5] 由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律有 由表中数据可知，总是小于，则一定是副线圈。 四、解答题（16题10分，17题12分，18题13分，合计35分） 16. 远距离输电示意图如图所示，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为300kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压至15kV后向远处输电，在用户端用降压变压器把电压降为220V，使用户得到的功率为294kW。求： （1）输电线电流I2； （2）输电线的总电阻r； （3）升压变压器与降压变压器的原、副线圈的匝数比。 【答案】（1）20A；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）输电线上的电流 解得 I2=20A （2）输电线上损失的功率 又 解得 （3）升压变压器原、副线圈的匝数比为 解得升压变压器的原、副线圈的匝数比 降压变压器的输入电压 降压变压器原、副线圈的正数比为 解得 17. 发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω。（π=3.14）试求： （1）写出交变电流瞬时值表达式； （2）外电阻上消耗的功率； （3）从计时开始，线圈转过90过程中，通过外电阻的电荷量是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）依题意，交变电流瞬时值表达式可表示为 根据闭合电路欧姆定律可得 又 联立，解得 （2）根据正弦交流电有效值与峰值的关系，可得 外电阻上消耗的功率为 联立，解得 （3）从计时开始，线圈转过90过程中，由法拉第电磁感应定律，可得 根据闭合电路欧姆定律，有 则通过外电阻的电荷量是 又 联立，解得 18. 如图所示，足够长光滑导轨与水平面夹角θ，导轨间距为L，其下端连接一个阻值为R的定值电阻，两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置，导体棒接入导轨间的电阻为r。现将导体棒由静止释放，导体棒下滑距离x时速度达到最大。已知重力加速度为g，不计空气阻力和导轨电阻。在导体棒从释放至达到最大速度的过程中，求： （1）导体棒下滑最大速度。 （2）导体棒和定值电阻产生的总焦耳热Q。 （3）导体棒下滑的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）导体棒下滑的最大速度时 联立解得 （2）由能量守恒定律 求得 或 （3）设平均电流和平均电动势分别为、。由动量定理和欧姆定律 由法拉的电磁感应定律 求得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$