卷12 交变电流-【三新金卷·先享题】2026年新高考物理真题分类优化卷(分项A)

!$%! "!"# 的电流达到稳定值%此时对#L分析可得 $4,(45"%6&$13*>A("%6 解得3&槡"4,"1* 故1正确%'错误( 根据前面分析可知##L&#M?%故可知两导体棒速度大小始终相等%由于两 边磁感应强度不同%故产生的感应电动势不等%故2错误& 故选#1& !!"解析+#!$判断感应电流方向时需要用到楞次定律结合安培定则进行判断% 右手四指环绕的方向即为感应电流的方向%因此需要确定线圈的绕法(多 用电表内部含有直流电源的为欧姆档%因此可用电表的欧姆档对电流进行 测试& #$$强磁铁快速插入线圈的过程中%穿过线圈的磁通量发生改变%回路中将 产生感应电流%灵敏电流计指针将从-%.刻度开始偏转%磁铁插入线圈中保 持静止后%磁通量不再改变%最终灵敏电流计指针将回到-%.刻度位置&故 选'& 答案+#!$需要!欧姆档!#$$' !$"解析+#!$电流流向不同%对应指针偏转方向不同%所以该步骤目的是获得 电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系& #"$磁体磁场的方向向上%拔出线圈%根据安培定则可知%感应电流的磁场 方向向上& #)$$要探究感应电流方向与磁体运动情况%需保证磁体磁场的方向和指 针偏转情况相同%故由实验!和$可得出结论& %由实验$')得出的结论+穿过闭合回路的磁通量减少时%感应电流的磁 场与原磁场方向相同& 答案+#!$电流!#"$向上!#)$!相同 !""解析+#!$开关闭合前电容器的电荷量为H%则电容器两极板间电压Q&HI 开关闭合瞬间%通过导体棒的电流3&Q- 解得闭合开关瞬间通过导体棒的电流为3&HI- #$$开关闭合瞬间由牛顿第二定律有13*&4# 将电流3代入解得#&1H*I-4 #"$由#$$中结论可知%随着电容器放电%所带电荷量不断减少%所以导体棒 的加速度不断减小%其$ (图线如图所示 答案+#!$3&HI-! #$$#&1H*I-4! #"$见解析图 !)"解析+#!$开关P闭合后%当外力与安培力相等时%金属棒的速度最大%则 6&6安&13* 由闭合电路欧姆定律3&5- 金属棒切割磁感线产生的感应电动势为5&1*$% 联立可得%恒定的外力为6& 1$*$$% - 在加速阶段%外力的功率为E6&6$& 1$*$$% - $ 定值电阻的功率为E-&3$-&1 $*$$$ - 若E6&$E- 时%即 1$*$$% - $&$ 1$*$$$ - 化简可得金属棒速度$的大小为$& $% $ #$$断开开关P%电容器充电%则电容器与定值电阻串联%则有5&1*$& 3-/OI 当金属棒匀速运动时%电容器不断充电%电荷量O不断增大%电路中电流不 断减小%则金属棒所受安培力6安&13*不断减小%而拉力的功率E6& 62$&13*$ 定值电阻功率E-&3$- 当E6&$E- 时有13*$&$3$- 可得3-&1*$$ 根据5&1*$&3-/OI 可得此时电容器两端电压为 QI&OI& 1*$ $ & ! )1*$% 从开关断开到此刻外力所做的功为 G&813*#$"!($&1*$83"!(&1*$O 其中O&I1*$$ 联立可得G& I1$*$$$% 3 答案+#!$& $% $! #$$Q& 1*$% ) %G& I1$*$$$% 3 !+"解析+#!$根据题意可知%对金属棒#L由静止释放到刚越过8E 过程中%由 动能定理有 4,*&!$4$ $ % 解得$%& $,槡 * 则#L刚越过8E 时产生的感应电动势大小为5&1*$%&1* $,槡 * #$$根据题意可知%金属环在导轨间两段圆弧并联接入电路中%轨道外侧的 两端圆弧金属环被短路%由几何关系可得%每段圆弧的电阻为 -%& ! $' &- "&- 可知%整个回路的总电阻为 -总&-/- "- -/-& " $-#L 刚越过8E 时%通过#L的感应电流为3&5-总& $1* $,槡 * "- 对金属环由牛顿第二定律有$1*"3$&$4# 解得#&1 $*$ $,槡 * "4- #"$根据题意%结合上述分析可知%金属环和金属棒#L所受的安培力等大 反向%则系统的动量守恒%由于金属环做加速运动%金属棒做减速运动%为 使#L在整个运动过程中不与金属环接触%则有当金属棒#L和金属环速度 相等时%金属棒#L恰好追上金属环%设此时速度为$%由动量守恒定律有 4$%&4$/$4$ 解得$&!"$% 对金属棒#L%由动量定理有 !13*(&4" $% "!4$% 则有1*O&$"4$% 设金属棒运动距离为%!%金属环运动的距离为%$%则有O& 1*#%!!%$$ -总 联立解得!%&%!!%$& 4- $,槡 * 1$*$ 则金属环圆心初始位置到8E的最小距离 ?&*/!%&1 $*"/4- $,槡 * 1$*$ 答案+#!$1* $,槡 *!#$$1 $*$ $,槡 * "4- ! #"$1 $*"/4- $,槡 * 1$*$ 卷!$!交变电流 !"1!由题图知%原线圈电压最大值为Q*& 槡$)$O%则原线圈两端电压的有效值 为Q!& Q* 槡$ &$)O 故#错误( 灯泡正常发光%由E&Q3得%副线圈中电流有效值为3& E* Q$ &"D&O&%"+# 故1正确( 由理想变压器电压与匝数关系可知 N! N$ & Q! Q$ &) 故'错误( 理想变压器没有能量损失%原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率%则原 线圈的输入功率E!&E*&"D 故2错误& 故选1& $"#!电容增大%对交流电的阻碍作用减小%则S!灯泡变亮%故#正确(频率 C增大%则电感的阻碍作用增大%则S$灯泡变暗%故1错误(光敏电阻光照 增强%阻值减小%由于各支路电压不变%则S"灯泡电流增大%变亮%故'错 误(P接到L时%根据变压比可知%副线圈电压增大%则三个灯泡均变亮%故2 错误&故选#& ""1!原线圈两端电压的有效值 Q!& + 槡$ O& 槡+ $$ O !$!"!"# 根据电压匝数关系有 Q! Q$& N! N$ 变压器副线圈电压的峰值 Q$*7@&槡$Q$ 根据题意有Q$*7@&!%0!%"O 解得 N$ N!& $%%%%% N! N$' ! $%%% 故#错误%1正确( 用电压表测原线圈两端电压%电压表测的是有效值%则示数为 Q!&+ 槡$ O& 槡+ $$ O 故'错误( 根据$# 0&$#C&!%%#LM 解得C&+%LM 变压器不改变频率%则副线圈输出交流电压的频率是+%LM%故2错误& 故选1& )"1!根据有效值的定义可知图!的有效值的计算为 Q$! -! 0& Q% 槡# $" $ -! '0$/ Q$% -! '0$ 解得Q!&槡$"Q% 图$的有效值为Q$& Q% 槡$ 接在阻值大小相等的电阻上%因此 H!+H$&Q$!+Q$$&)E" 故选1& +"2!由图可知交流电的周期为%"%$(%则频率为C&!0&+%LM %故#错误( 根据图像可知电压的峰值为 槡!% $O%根据欧姆定律可知电流的峰值 3*& Q* - & 槡!% $O +%$ &%"槡$ $# 故1错误( 电流的有效值为3& 3* 槡$ &%"$# 所以电阻在!(内消耗的电能为 G&3$-(&%"$$'+%0!C&$C 故'错误( 根据图像可知其电压表达式为 T&Q*(45,(& 槡!%$(45$#0(#O$& 槡!%$(45!%%#(#O$ 故2正确& 故选2& &"#!如图为等效电路图%设降压变压器的原副线 圈匝数比为D+!%则输电线上的电流为 3$& Q$ -%/D$- 转子在磁场中转动时产生的电动势为 P&91.,(45,( 当转子角速度增加一倍时%升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍%输电 线上的电流变为3$2&$3$%故-% 上消耗的电功率变为原来的)倍%故 # 正确( 升压变压器副线圈匝数增加一倍%副线圈两端电压增加一倍%输电线上的电 流增加一倍%故-%上消耗的电功率变为原来的)倍%故'错误( 若-%阻值增加一倍%输电线路上的电流 3$S& Q$ $-%/D$- -% 消耗的功率 E"&3$S$"$-%+)E 故1错误( 若在用户端并联一个完全相同的电阻-%用户端电阻减为原来的一半%输电 线上的电流为 3$9& Q$ -%/ D$- $ & $Q$ $-%/D$- -% 消耗的功率 E)&39$$-%+&E 故2错误& 故选#& ,"'!根据题意可知%磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为P&5(45,(% 由题图丙可知%磁场区域变化后%当5(45,(&槡"5$ 时%线圈的侧边开始切割 磁感线%即当线圈旋转# " 时开始切割磁感线%由几何关系可知磁场区域平行 于%轴的边长变为?2&$?>A(#"&? %'正确&故选'& 3"#2!交流电的周期为0&!C&%"%$( 故#正确( 根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得%原副线圈匝数 比为 N! N$ & Q! Q$ &!%0!%%%$$% & +%% !! 故1错误( 输出的最大电压为Q$*&槡$Q$& 槡$$% $O 故'错误( 若!%台充电桩同时使用%输出功率为 E$总&!%Q$3$&!%0$$%0!&D="+$%%D="+<$:D 变压器不改变功率%故输入功率为 E!总&E$总&"+"$:D 故2正确& 故选#2& /"#1!中子靠弱相互作用结合成整体%则中子呈电中性但内部有复杂结构% 故#正确(根据爱因斯坦的相对论可知%真空中的光速在不同的惯性参考 系中大小都相同%故1正确(根据C& ! $#槡*I 可知%增加接收电路的线圈匝 数%可减小振荡电路的固有频率%则可接收较低频率的电台信号%故'错误( 分子间作用力从斥力变为引力的过程中%即分子距离从小于A%&!%!!%*到 大于A%的过程%分子力先做正功后做负功%则分子势能先减小后增大%故2 错误&故选#1& !%"#'!保持0不动%根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变%当滑动 变阻器-的滑片向C端滑动时%-与-!串联后的总电阻减小%电流增大% 根据E&3$-!可知此时热功率增大%故#正确(将0向L端移动%副线圈 匝数变小%故副线圈两端电压变小%滑动变阻器-的滑片位置不变时%通过 -!的电流减小%故热功率减小%故1错误(将0向#端移动%副线圈匝数增 加%故副线圈两端电压变大%滑动变阻器-的滑片向C 端滑动%-与-!串 联后的总电阻减小%电流增大%此时热功率增大%故'正确(将0向L端移 动%副线圈匝数减少%故副线圈两端电压变小%滑动变阻器-的滑片向P端 滑动%-与-!串联后的总电阻增大%电流减小%此时热功率减小%故2错 误&故选#'& !!"解析+#!$当一个物理量与多个物理量相关时%应采用控制变量法%探究该 物理量与某一个量的关系%如本实验中%保持原线圈输入的电压Q!一定% 探究副线圈输出的电压Q$与和匝数N!'N$的关系&故选#& #$$通过分析表中数据可得结论%在误差允许的范围内%原副线圈的电压比 与匝数比相等%即Q! Q$ & N! N$ &一定要注意是在误差允许的范围内%而不是严 格相等关系& #"$变压器并非理想变压器%能量损失主要来源于三个方面%分别是1'2 项中的绕制线圈的铜导线发热损耗#俗称铜损$'铁芯中的涡流发热损耗 #俗称铁损$'铁芯对磁场的约束不严密损耗#俗称磁损$&故选1'2& 答案+#!$#!#$$在误差允许的范围内%原副线圈的电压比与匝数比相等% 即Q! Q$ & N! N$! #"$1'2 !$"解析+#!$闭合P!%滑动变阻器-H是分压接法%滑片E向右滑动后%用多用 电表交流电压挡测量线圈*!两端的电压&线圈*!两端的电压增大%因此 与滑动前相比%电表的示数变大& #$$保持P$断开状态%调整5输出的交流电频率为+%LM%多用电表交流 电压挡测得线圈*!两端的电压为Q!&$+%%*O&线圈*$两端电压T随 时间(的变化曲线如图所示%由T (图像可得%线圈*$两端电压为 Q$& Q* 槡$ &$3% 槡$ *O 则线圈*!两端与*$两端的电压比值为 Q! Q$ &$+%%$3% 槡$ &!$"& #"$闭合P$%滑动E到某一位置并保持不变&由Q - 关系曲线可得%当频 率为!%%%LM时%当负载电阻-%&$%$ 时%-% 两端的电压为Q-%& $,$*O& !$$! "!"# 当频率为+%LM时%由Q - 关系曲线Q-& $,$ $% 两线交点可知-&"$$%故 需给-% 串联一电阻%此串联电阻值为 -串&-!-%&!$$ 答案+#!$变大!#$$!$"&!#"$,$!!$ !""解析+#!$由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为 Q!& Q* 槡$ 设变压器副线圈的输出电压为Q$%根据理想变压器的电压与匝数之间的 关系有 Q! Q$ & N! N$ 联立解得Q$& N$ N! Q!& Q* 槡+ $ 理想变压器的输出功率等于-的热功率%即 E& Q$$ -& Q$* +%- #$$设加热前容器内气体的压强为:%%则加热后气体的压强为$:%%温度为 0$%容器内的气体做等容变化%则有 :% 0% & $:% 0$ 由H&I!0知气体吸收的热量 H&I#$0%!0%$&I0% 根据热力学第一定律!Q&G/H%气体的体积不变%所以G&%%容器是绝 热容器%则!Q&H 电热丝产生的热量全部被气体吸收H&E( 联立整理得 Q$* +%-(&I0% 解得(& +%I0%- Q$* 答案+#!$ Q$* +%-! #$$ +%I0%- Q$* !)"解析+#!$矩形线圈#LM?在磁场中转动时%#L'M?切割磁感线%且转动的半径 为A& *$ $ %转动时#L'M?的线速度$&,A& ,*$ $ %且与磁场方向的夹角为,(%如 图所示&所以整个线圈中的感应电动势P!&$1*!$(45,(&1*!*$,(45,(" #$$当(&%时%线圈平面与中性面的夹角为2%%则(时刻时%线圈平面与中性面 的夹角为,(/2%& 故此时感应电动势的瞬时值+ P$&$1*!$(45#,(/2%$&1*!*$,(45#,(/2%$& #"$线圈匀速转动时感应电动势的最大值 5*&1*!*$,%故有效值+5& 5* 槡$ & 1*!*$, 槡$ 回路中电流的有效值+3& 5-/A& 1*!*$, 槡$#-/A$ 根据焦耳定律知转动一周电阻-上的焦耳热为+ H&3$-0& 1*!*$, 槡$#-/A) *$ $ "-"$#,& #,-1$*$!*$$ -/A " 答案+#!$P!&1*!*$,(45,( #$$P$&1*!*$,(45#,(/2%$ #"$#-, 1*!*$ -/# $A $ !+"解析+#!$由题意知大齿轮以,的角速度保持匀速转动%大小齿轮线速度相 等%则 ,!& $ A %,&$NA 可得小齿轮转动的角速度为,!&N, 转动周期为0&$#,! &$#N, 以线圈8!的#L边某次进入磁场时为计时起点%到M?边进入磁场%经历的 时间为 (!&# !. $#0& #!. N, 这段时间内线圈8!产生的电动势为 5!&1#)A!A$ $#/$L $ &1'"A' A,!/)A,! $ & !+ $N1A $, 电流为3!& 5! -& !+N1A$, $- 受到的安培力大小 6!&13!*&1' !+N1A$, $- ' #)A!A$&)+N1 $A", $- 当#L边和M?边均进入磁场后到#L边离开磁场%经历的时间为($&.$#0& . N, 由于8!线圈磁通量不变%无感应电流%安培力大小为%( 当8!线圈#L边离开磁场到M?边离开磁场%经历的时间为 ("&(!&# !. $#0& #!. N, 此时的安培力大小由前面分析可知 6"&6!& )+N1$A", $- 方向与进入时相反( 当8!线圈M?边离开磁场到#L边进入磁场%经历的时间为()&($&.N, 同理可知安培力为%& #$$根据#!$可知设流过线圈8!的电流有效值为3%则根据有效值定义有 3$!-(!/3$"-("&3$-0 其中 3!&3"%(!&(" 联立解得 3& #!.槡# "!+N1A $, $- #"$根据题意可知流过线圈8!和8$的电流有效值相同%则在一个周期内 装置T消耗的平均电功率为 E&$3$-&$$+N $1$A),$##!.$ $#- 答案+#!$见解析!#$$3& #!.槡# /!+N1A $, $- #"$$$+N $1$A),$##!.$ $#- 卷!"!近代物理 !"1!普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的%是量子化的%故#错误(产 生光电效应的条件是光的频率大于金属的极限频率%紫光的频率大于红光% 若红光能使金属发生光电效应%可知紫光也能使该金属发生光电效应%故 1正确(石墨对U射线的散射过程遵循动量守恒%光子和电子碰撞后%电子 获得一定的动量%光子动量变小%根据:&=: 可知波长变长%故'错误(德布 罗意认为物质都具有波动性%包括质子和电子%故2错误&故选1& $"1!大量处于N&"能级的氢原子向低能级跃迁时%能够辐射出不同频率的 种类为'$"&"种 辐射出光子的能量分别为 !5!&5"!5!&!!"+!NO!#!!""&NO$&!$"%/NO !5$&5"!5$&!!"+!NO!#!"")NO$&!"3/NO !5"&5$!5!&!"")NO!#!!""&NO$&!%"$NO 其中!5!&""!!NO%!5$'""!!NO%!5"&""!!NO 所以辐射不同频率的紫外光有$种& 故选1& ""2!根据质量数守恒和电荷数守恒可知/%"3PG衰变为 /% "/V时产生电子%即.粒 子%故#错误(根据质量数守恒和电荷数守恒可知$"3/)WX衰变为 $") /$Y 时产 生)$LN%即"粒子%故1错误(根据题意可知$"3/)WX的半衰期大于/%"3PG的半衰 期%现用相同数目的/%"3PG和 $"3 /)WX各做一块核电池%经过相同的时间% /% "3PG经 过的半衰期的次数多%所以/%"3PG数目小于 $"3 /)WX的数目%故2正确%'错误& 故选2& )"1!由质量数和电荷数守恒可得 !%.!=#/)%+.%=".L 解得#&,%L&$ 故选1& +"'!根据题意可知%辐射出的光子能量5&""+$0!%!!/C%由光子的能量5& =;得;&5=&+"!0!% !)LM%故选'& !!!!!高考真题卷"物理#十二$!!%"!%!单元周测段考!#$!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!%"%%!#$!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!%"#%!#$ !"!#高考真题卷!物理#十二$ 卷!%!交变电流 姓名!!!!!班级!!!!!考号!!!!!得分!!!! 本卷共!&小题&满分!''分&考试时间(&分钟 一'选择题(本题共)小题&每小题*分&共#%分)在每小题给出的四个选 项中&第!!(题是只有一项是符合题目要求的) !!#%'%*!北京$如图甲所示&理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上& 输入电压S随时间#变化的图像如图乙所示&副线圈接规格为+4K&# >,的灯泡)若灯泡正常发光&下列说法正确的是 #!!$ $!原线圈两端电压的有效值为 槡%* %K +!副线圈中电流的有效值为'!&$ ,!原'副线圈匝数之比为!?* -!原线圈的输入功率为!%> %!#%'%*!浙江$理想变压器的原线圈通过$或%与频率为@'电压为S的 交流电源连接&副线圈接有三个支路'如图所示)当J接$时&三个灯泡 均发光&若 #!!$ $!电容F增大&S!灯泡变亮 +!频率@增大&S%灯泡变亮 ,!.P 上光照增强&S#灯泡变暗 -!J接到%时&三个灯泡均变暗 #!#%'%*!浙江$如图为某燃气灶点火装置的原理 图)直流电经转换器输出S-&.<=!''###K$的 交流电&经原'副线圈匝数分别为L! 和L% 的变 压器升压至峰值大于!'2K&就会在打火针和金 属板间引发电火花&实现点火)下列正确的是 #!!$ $! L% L! " (%'''' +! L! L% " !%''' ,!用电压表测原线圈两端电压&示数为&K -!副线圈输出交流电压的频率是!''MN *!#%'%*!河北$.!'.% 为两个完全相同的定值电阻&.! 两端的电压随时 间周期性变化的规律如图!所示#三角形脉冲交流电压的峰值是有效值 的槡#倍$&.%两端的电压随时间按正弦规律变化如图%所示&则两电阻 在一个周期0内产生的热量之比D!*D%为 #!!$ $!%?# +!*?# ,! 槡%? # -!&?* &!#%'%*!广东$将阻值为&'%的电阻接在正 弦式交流电源上)电阻两端电压随时间的变 化规律如图所示)下列说法正确的是 #!!$ $!该交流电的频率为!''MN +!通过电阻电流的峰值为'!%$ ,!电阻在!秒内消耗的电能为!@ -!电阻两端电压表达式为S- 槡!' %.<=#!''##$K 4!#%'%*!湖南$根据国家能源局统计&截止到%'%#年0月&我国风电装机 *亿千瓦&连续!#年居世界第一位&湖南在国内风电设备制造领域居于 领先地位)某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示) 已知发电机转子以角速度#匀速转动&升'降压变压器均为理想变压器& 输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻.')当用户端接一个定值 电阻.时&.'上消耗的功率为+)不计其余电阻&下列说法正确的是 #!!$ $!风速增加&若转子角速度增加一倍&则.'上消耗的功率为*+ +!输电线路距离增加&若.'阻值增加一倍&则.'消耗的功率为*+ ,!若升压变压器的副线圈匝数增加一倍&则.'上消耗的功率为)+ -!若在用户端再并联一个完全相同的电阻.&则.'上消耗的功率为4+ (!#%'%*!山东$如图甲所示&在9'%1%'&9'%3%'的区域中存在垂 直213平面向里'磁感应强度大小为4的匀强磁场#用阴影表示磁场的 区域$&边长为%'的正方形线圈与磁场边界重合)线圈以3轴为转轴匀 速转动时&线圈中产生的交变电动势如图乙所示)若仅磁场的区域发生 了变化&线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分&则变化后磁场的 区域可能为 #!!$ )!#%'%*!海南$电动汽车充电站变压器输入电压为 !'2K&输出电压为%%'K&每个充电桩输入电流 !4$&设原副线圈匝数分别为L!'L%&输入正弦交 流的频率为&'MN&则下列说法正确的是 #!!$ $!交流电的周期为'!'%. +!原副线圈匝数比L!*L%-!!?&'' ,!输出的最大电压为%%'K -!若!'台充电桩同时使用&输入功率为#&!%2> 二'选择题(本题共%小题&每小题&分&共!'分)在每小题给出的四个选 项中&有多项符合题目要求&全部选对的得&分&选对但不全的得#分&有 选错的得'分) 0!#%'%*!浙江$下列说法正确的是 #!!$ $!中子整体呈电中性但内部有复杂结构 +!真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同 ,!增加接收电路的线圈匝数&可接收更高频率的电台信号 -!分子间作用力从斥力变为引力的过程中&分子势能先增加后减少 !'!#%'%*!全国$如图&理想变压器的副线圈接入电 路的匝数可通过滑动触头0调节&副线圈回路接 有滑动变阻器.'定值电阻.'和.!'开关J)J 处于闭合状态&在原线圈电压Q'不变的情况下& 为提高.!的热功率&可以 #!!$ $!保持0不动&滑动变阻器.的滑片向@端滑动 +!将0向%端移动&滑动变阻器.的滑片位置不变 ,!将0向$端移动&滑动变阻器.的滑片向@端滑动 -!将0向%端移动&滑动变阻器.的滑片向P端滑动 三'非选择题(本题共&小题&共&)分) !!!#!%分$在+探究变压器原'副线圈电压与匝数的关 系,实验中&利用如图所示的可拆变压器能方便地 探究原'副线圈的电压比与匝数比的关系) #!$为实现探究目的&保持原线圈输入的电压一定& 通过改变原'副线圈匝数&测量副线圈上的电压) 这个探究过程采用的科学探究方法是!!!!) $!控制变量法 +!等效替代法 ,!演绎法 -!理想实验法 !!!!!!!!!!!!!%"*%!#$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!%"&%!#$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!%"4%!#$ #%$某次实验中得到实验数据如下表所示&表中L!'L%分别为原'副线 圈的匝数&Q!'Q%分别为原'副线圈的电压&通过实验数据分析&你的结 论是 ! !) 实验次数 L!*匝 L%*匝 Q!*K Q%*K ! !*'' *'' !%! #!*% % )'' *'' !%!' &!0& # %'' !'' !!!0 &!0% #$原'副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢0 发现上述实 验数据没有严格遵从这样的规律&分析下列可能的原因&你认为正确的 是!!!!) $!原'副线圈的电压不同步 +!变压器线圈中有电流通过时会发热 ,!铁芯在交变磁场的作用下会发热 -!原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 !%!#!'分$#%'%#!重庆$一兴趣小组拟研究某变压器的输入和输出电压 之比&以及交流电频率对输出电压的影响)图!为实验电路图&其中 )!和)%为变压器的原'副线圈&J!和J%为开关&+为滑动变阻器.D 的滑片&.为电阻箱&5为正弦式交流电源#能输出电压峰值不变'频率 可调的交流电$) #!$闭合J!&用多用电表交流电压挡测量线圈)!两端的电压)滑片+ 向右滑动后&与滑动前相比&电表的示数!!!!#选填+变大,+不变, 或+变小,$) #%$保持J%断开状态&调整5输出的交流电频率为&'MN&滑动滑片 +&用多用电表交流电压挡测得线圈)!两端的电压为%&''/K时&用 示波器测得线圈)%两端电压S随时间#的变化曲线如图所示&则线圈 )!两端与)%两端的电压比值为!!!!#保留#位有效数字$) #$闭合J%&滑动+到某一位置并保持不变)分别在5输出的交流电 频率为&'MN'!'''MN的条件下&改变.的阻值&用多用电表交流电 压挡测量线圈)%两端的电压Q&得到Q . 关系曲线如图#所示)用 一个阻值恒为%'%的负载.' 替换电阻箱.&由图可知&当频率为 !'''MN时&.'两端的电压为!!!!/K-当频率为&'MN时&为保 持.'两端的电压不变&需要将.'与一个阻值为!!!!%的电阻串 联)#均保留#位有效数字$ !#!#!'分$#%'%*!辽宁$如图&理想变压 器原'副线圈的匝数比为L!*L%- &?!&原线圈接在电压峰值为Q/ 的 正弦交变电源上&副线圈的回路中 接有阻值为.的电热丝&电热丝密 封在绝热容器内&容器内封闭有一定质量的理想气体)接通电路开始 加热&加热前气体温度为0') #!$求变压器的输出功率+- #%$已知该容器内的气体吸收的热量D与其温度变化量"0成正比&即 D-F"0&其中F已知)若电热丝产生的热量全部被气体吸收&要使容 器内的气体压强达到加热前的%倍&求电热丝的通电时间#) !*!#!%分$#%'!%!安徽$图!是交流发电机模型示意图)在磁感应强度 为4的匀强磁场中&有一矩形线圈$%&'可绕线圈平面内垂直于磁感线 的轴22?转动&由线圈引起的导线$P和'@ 分别与两个跟线圈一起绕 22?转动的金属圈环相连接&金属圆环又分别与两个固定的电刷保持 滑动接触&这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻.形成闭 合电路)图%是线圈的主视图&导线$%和&' 分别用它们的横截面来 表示)已知$%长度为)!&%&长度为)%&线圈以恒定角速度#逆时针转 动)#只考虑单匝线圈$ #!$线圈平面处于中性面位置时开始计时&试推导#时刻整个线圈中的 感应电动势P!的表达式- #%$线圈平面处于与中性面成0'夹角位置时开始计时&如图#所示&试 写出#时刻整个线圈中的感应电动势P%的表达式- #$若线圈电阻为A&求线圈每转动一周电阻.上产生的焦耳热)#其 他电阻均不计$ !&!#!*分$#%'%*!广西$某兴趣小组为研究非摩擦形式的阻力设计了如 图甲的模型)模型由大齿轮'小齿轮'链条'阻力装置O及绝缘圆盘等 组成)O由固定在绝缘圆盘上两个完全相同的环状扇形线圈 7!'7% 组成)小齿轮与绝缘圆盘固定于同一转轴上&转轴轴线位于磁场边界 处&方向与磁场方向平行&匀强磁场磁感应强度大小为4&方向垂直纸 面向里&与O所在平面垂直)大'小齿轮半径比为L&通过链条连接)O 的结构参数见图乙&其中A!-A&A%-*A&每个线圈的圆心角为#9&&圆 心在转轴轴线上&电阻为.)不计摩擦&忽略磁场边界处的磁场&若大 齿轮以#的角速度保持匀速转动&以线圈7!的$%边某次进入磁场时 为计时起点&求O转动一周) #!$不同时间线圈7!受到的安培力大小- #%$流过线圈7!的电流有效值- #$装置O消耗的平均电功率)