内容正文:
专题07 电磁感应
楞次定律
一、单选题
1.(2024·北京西城·二模)如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连,线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是( )
A.保持S1闭合,软铁环中的磁场为逆时针方向
B.保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,通过电流表的电流由
C.保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,通过电流表的电流由
D.保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,电流表所在回路不会产生电流
【答案】C
【详解】A.由右手螺旋定则可以判断出,软铁环中的磁场为顺时针方向,故A错误;
B.保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,N线圈中磁通量不变,没有感应电流产生。故B错误;
C.保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,N线圈中磁通量增大,根据楞次定律可以判断,通过电流表的电流由。故C正确;
D.保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,N线圈中磁通量减小,根据“增反减同”可以判断,通过电流表的电流由。故D错误。
故选C。
2.(2025·北京海淀·二模)如图所示,铜质圆盘安装在水平铜轴上,圆盘位于两磁极之间。两磁极产生的磁场区域面积小于圆盘面积,磁场方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度转动。下列说法正确的是( )
A.因圆盘无磁通量变化,故电阻R中无电流通过
B.铜片C的电势高于铜片D的电势
C.若撤去外力,则圆盘会逐渐停止转动
D.若使圆盘反向转动,电阻R中的电流方向不变
【答案】C
【详解】A.圆盘在磁场中做切割磁感线运动,根据法拉第电磁感应定律,会产生感应电动势,电路是闭合回路,从而在电路中形成感应电流,电阻R中有电流通过,故A错误;
B.根据右手定则,圆盘转动时,四指指向感应电流方向,在圆盘这个电源内部,电流从低电势流向高电势,所以铜片D的电势高于铜片C的电势,故B错误;
C.若撤去外力,圆盘在转动过程中,由于电磁感应会产生感应电流,圆盘会受到安培力,安培力的方向与圆盘转动的方向相反,安培力阻碍圆盘的转动,圆盘的机械能不断转化为电能再转化为内能,圆盘会逐渐停止转动,故C正确;
D.若使圆盘反向转动,根据右手定则,感应电流方向会反向,那么电阻R中的电流方向也会改变,故D错误。
故选C。
3.(2025·北京丰台·二模)图1为某无线门铃按钮,其原理如图2所示。其中M为信号发射装置,M中有电流通过时,屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧,按下门铃按钮,磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮,磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A.按住按钮不动,门铃会一直响
B.松开按钮的过程,门铃会响
C.按下和松开按钮过程,通过M的电流方向相同
D.按下按钮的快慢不同,通过M的电流大小相同
【答案】B
【详解】A.按住按钮不动,则穿过螺线管的磁通量不变,螺线管中无感应电流产生,则门铃不会响,选项A错误;
B.松开按钮的过程,穿过螺线管的磁通量减小,在螺线管中产生感应电流,则门铃会响,选项B正确;
C.按下和松开按钮过程,穿过线圈的磁通量分别为向右的增加和减小,根据楞次定律可知,通过M的电流方向相反,选项C错误;
D.按下按钮的快慢不同,则磁通量的变化率不同,则感应电动势不同,通过M的电流大小不相同,选项D错误。
故选B。
4.(2025·北京西城·二模)一种延时继电器的结构如图所示。铁芯上有两个线圈A和B,线圈A与电源连接,线圈B的两端M、N连在一起,构成一个闭合电路。断开开关S时,弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C(连接工作电路)离开,而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是( )
A.断开S瞬间,线圈B中感应电流的磁场方向向上
B.若线圈B的两端不闭合,会对延时效果产生影响
C.改变线圈B的缠绕方向,会对延时效果产生影响
D.调换电源的正负极,不再有延时效果
【答案】B
【详解】A.断开S瞬间,穿过线圈B的磁通量向下减小,由楞次定律可知线圈B中感应电流的磁场方向向下,选项A错误;
B.若线圈B的两端不闭合,则断开开关时线圈B中不会产生感应电流,从而铁芯不会吸引衔铁D,则会对延时效果产生影响,选项B正确;
CD.改变线圈B的缠绕方向或者调换电源的正负极,断开开关时线圈B中都会产生感应电流,从而铁芯会吸引衔铁D,不会对延时效果产生影响,选项CD错误。
故选B。
法拉第电磁感应定律的应用
一、单选题
1.(2025·北京丰台·二模)利用电磁学原理能够方便准确地探测地下金属管线的位置、走向和埋覆深度。如图所示,在水平地面下埋有一根足够长的走向已知且平行于地面的金属管线,管线中通有正弦式交变电流。已知电流为i的无限长载流导线在距其为r的某点处产生的磁感应强度大小,其中k为常数,r大于导线半径。在垂直于管线的平面上,以管线正上方地面处的O点为坐标原点,沿地面方向为x轴方向,垂直于地面方向为y轴方向建立坐标系。在x轴上取两点M、N,y轴上取一点P。利用面积足够小的线框(线框平面始终与xOy平面垂直),仅通过测量以下物理量金属管线截面无法得到管线埋覆深度h的是( )
A.M、N的距离,线框在M、N两点水平放置时的感应电动势
B.O、P的距离,线框在O、P两点竖直放置时的感应电动势
C.O、M的距离,线框在M点水平放置和竖直放置时的感应电动势
D.O、M的距离,线框在M点感应电动势最大时与水平面的夹角
【答案】A
【详解】由题意知
设电流(为电流最大值)
在距离管线为r处,磁感强度
当线圈放在O、P位置,线圈竖直放置时,线圈平面与磁场方向垂直,在O位置产生的感应电动势
在P点产生的感应电动势
设M点到坐标(xM,0)线框放在点时,当线圈竖直放置时,线框平面与半径方向夹角为,如图所示
则
感应电动势
同理N点的感应电动势
当线圈水平放置在M、N位置时,线圈平面与磁场之间的夹角为,在M点产生的感应电动势
在N点产生的感应电动势
A.若已知线框在M、N两点水平放置时的感应电动势和,可以求得
如果已知
可以求得,的值,但无法求得h,A正确;
B.若已知线框在O、P两点竖直放置时的感应电动势,,可以求得
如果再知道O、P的距离,可求得h值,B正确;
C.若知道线框在M点水平放置和竖直放置时的感应电动势和,可以求得
若再知道O、M的距离,可以求得h值,C正确;
D.若线框在M点感应电动势最大时与水平面的夹角,线圈方向与半径方向相同,可求的
若再知道O、M的距离,可以求得h值,D正确。
故无法求得管线深度的为A。
二、解答题
2.(2025·北京东城·二模)利用电磁感应现象,可以测量空间某处的磁场。
(1)如图甲所示,电阻为、长为的导体棒放置在光滑的水平导轨上,导轨左侧接一阻值为的定值电阻,导轨间距也为。导轨处在竖直向下的匀强磁场中,导体棒在外力作用下沿导轨水平向右做匀速直线运动,速度大小为,电流表的示数为。导体棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计。
a.求磁感应强度的大小;
b.撤去外力后,经过一段时间,穿过该闭合回路的磁通量的变化量为,通过电阻的电荷量为。请证明:。
(2)已知北半球某处地磁场的磁感应强度没有东西方向的分量,磁感应强度方向与水平方向夹角为。在该处一水平面内放置一个长、宽分别为、的单匝矩形线框,线框总电阻为,其中沿南北方向、沿东西方向,如图乙所示。线框分别以CD、DE为轴向下转动到竖直平面内,两次通过线框导线某横截面的电荷量分别为、,线框所在处的磁场可视为匀强磁场。求该处磁感应强度大小和的正切值。
【答案】(1)a. b.
(2)
【详解】(1)a.由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律有
联立解得
b.设在这段时间内的平均电流为, 则
由法拉第电磁感应定律有
根据欧姆定律有
联立解得
(2)利用 (1) b的结果,以CD为轴转动,则
以DE为轴转动,则
联立解得
3.(2025·北京丰台·二模)如图1所示,一个匝数为N、边长为L的正方形导线框abcd,导线框总电阻为R,总质量为m,匀强磁场区域的宽度为L。导线框由静止释放,下落过程中始终保持竖直,忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)若导线框ab边刚进入匀强磁场区域时,恰能做速度为的匀速运动,求匀强磁场的磁感应强度;
(2)若导线框ab边进入磁场的速度为,cd边离开磁场的速度为,导线框在磁场中做减速运动,已知磁感应强度为。在导线框穿过磁场的过程中,求:
a.导线框中产生的焦耳热Q;
b.在图2中定性画出导线框中的感应电流I随时间t的变化图线(规定逆时针为电流正方向)。
【答案】(1)
(2)a.,b.见解析
【详解】(1)进入磁场时受的安培力
感应电动势
感应电流
可知
由于导线框恰能匀速,满足平衡条件,
故
解得
(2)a.由动能定理
根据功能关系
得
b. 根据,F-mg=ma
导体框进入磁场时做加速度减小的减速运动,则I-t图像的斜率减小;根据楞次定律,电流方向为逆时针;同理出离磁场时要做加速度减小的减速运动,I-t图像的斜率减小,电流为顺时针方向,则导线框中的感应电流I随时间t的变化图线如图
4.(2025·北京朝阳·二模)如图所示,一边长为L、质量为m的正方形单匝线圈abcd,自某高处沿竖直面下落,匀速穿过磁感应强度大小为B的水平匀强磁场区域,速度大小为v ,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)刚进入磁场时线圈中的电流大小I;
(2)线圈的电阻R;
(3)线圈穿过磁场区域过程中产生的热量Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由二力平衡
可得
(2)感应电动势
由欧姆定律
可得
(3)根据题意线圈匀速穿过磁场,可知磁场宽度为L,由能量守恒
可得
5.(2025·北京西城·二模)游乐场的“太空梭”先把座舱拉升到一定高度处释放,座舱下落到制动位置时,触发电磁制动开始减速。将座舱简化为正方形线框abcd,如图所示,线框下方存在宽度为L的匀强磁场区域,该区域的上下边界水平,磁感应强度的大小为B。线框从距磁场上边界高度为h处由静止开始自由下落。线框ab边进入磁场时开始减速,cd边穿出磁场时的速度是ab边进入磁场时速度的。已知线框的边长为L,质量为m,电阻为R,重力加速度大小为g,线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行,不计空气阻力。求:
(1)线框ab边刚进入磁场时,产生的感应电动势大小E;
(2)线框穿过磁场区域的过程中最大加速度的大小a;
(3)线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设ab边进入磁场时的速度大小为v,有
ab边进入磁场时感应电动势得
(2)ab边进入磁场时,线框的加速度最大。
根据闭合电路欧姆定律,线框中感应电流的大小
ab边受到安培力的大小
根据牛顿第二定律有,得
(3)线框穿过磁场的过程中,根据能量守恒定律有
交变电流
一、单选题
1.(2025·北京海淀·二模)将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上,通过电阻的电流i随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.交变电流在一个周期内电流方向改变一次
B.交变电流的表达式为
C.电阻消耗的电功率为
D.电阻两端的电压峰值为
【答案】C
【详解】A.由图可知,交流电在一个周期内电流方向改变两次,A错误;
B.由图可知,交流电的最大最
周期
故其角频率
则交流电的表达式
B错误;
C.交流电的有效值
故定值电阻的电功率
C正确;
D.定值电阻两端电压的有效值为
故定值电阻两端电压的峰值为
D错误。
故选C。
2.(2025·北京丰台·二模)如图所示,面积为的200匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动的角速度为200rad/s,匀强磁场的磁感应强度为0.1T。线圈通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两个相同的灯泡和,灯泡的电阻均为5Ω。变压器原、副线圈的匝数比为10:1,开关S断开时正常发光,线圈及所有导线电阻不计,当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。下列说法正确的是( )
A.线圈中感应电动势为(V)
B.开关断开时,电流表的示数为0.08A
C.若开关S闭合,电流表示数将减小
D.若开关S闭合,灯泡亮度不变
【答案】D
【详解】A.变压器输入端的电动势最大值为
从图示位置开始计时就是从垂直中性面位置开始计时,故线框中感应电动势的瞬时值为
A错误;
B.开关断开时,副线圈两端的电压等于小灯泡两端的电压,根据变压器的原理可得
其中
代入数据解得灯泡两端的电压
通过的电流等于副线圈中的电流,由欧姆定律可得
根据变压器原理可得
解得电流表的示数为
C.若开关S闭合,副线圈中的电流增大,原副线圈的匝数之比不变,结合上述分析可知
故电流表的示数增大,C错误;
D.若开关S闭合,原线圈输入端的电压不变,原副线圈的匝数之比不变,故副线圈两端的电压不变,输出端的电压不变,小灯泡的电阻不变,根据可知,灯泡的功率不变,即其亮度不变,D正确。
故选D。
3.(2025·北京西城·二模)交流发电机的示意图如图1所示,两磁极间的磁场可视为匀强磁场,矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO'沿逆时针方向匀速转动,发电机的电动势随时间按正弦函数的规律变化,如图2所示。发电机线圈电阻为5Ω,外电路接的定值电阻。下列说法正确的是( )
A.理想电流表的示数为2.2A
B.电动势瞬时值的表达式为
C.线圈经过图示位置时,电流方向为ABCDA
D.线圈经过图示位置时,产生的电动势为220V
【答案】A
【详解】A.电动势的有效值为 ,理想电流表的示数为,A正确;
B.周期为 ,则 ,电动势瞬时值的表达式为,B错误;
C.线圈经过图示位置时,根据楞次定律,电流方向为DCBAD,C错误;
D.线圈经过图示位置时,产生的电动势为,D错误。
故选A。
4.(2025·北京昌平·二模)如图所示,一理想变压器原线圈接在)的交流电源上,副线圈与滑动变阻器R相连,交流电压表和交流电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为
B.变阻器的滑片向b端滑动,电压表的示数减小
C.变阻器的滑片向a端滑动,电流表的示数增大
D.变阻器的滑片向a端滑动,变压器的输入功率减小
【答案】D
【详解】A.该交流电的频率为
选项A错误;
B.电压表的示数等于变压器次级电压,根据可知总是不变的,变阻器的滑片向b端滑动,电压表的示数不变,选项B错误;
CD.变阻器的滑片向a端滑动,R阻值变大,可知次级电流减小,即电流表的示数减小,根据P=I2U2可知,次级功率减小,则变压器的输入功率减小,选项C错误,D正确。
故选D。
5.(2025·北京朝阳·二模)如图所示,在理想变压器的原线圈回路中接有定值电阻,副线圈回路中接有滑动变阻器。原线圈一侧接在稳定的正弦式交流电源上,电流表和电压表均为理想交流电表。滑动变阻器滑片从某处自下向上滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数增大 B.电流表的示数增大
C.两端的电压增大 D.流过的电流增大
【答案】A
【详解】AB.滑片从某处自下向上滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,由等效电阻有
可知等效电阻变大,由欧姆定律可知流经的电流为
可知减小, 即电流表的示数减小;
由电路电压关系可知原线圈的电压为
可知减小,则原线圈的电压值增大,根据变压器的电压关系有
可知增大,则增大,即电压表示数变大;A正确,B错误;
C.两端的电压为
由上述分析可知减小,则两端的电压减小,C错误;
D.由变压器的电流关系有
可知减小,则也减小,即流过的电流减小,D错误。
故选A。
6.(2025·北京东城·二模)燃油汽车启动时,火花塞产生电火花的简化电路如图所示,初级线圈回路中的电源电动势为,次级线圈回路中的火花塞的两个电极P、Q靠得很近。汽车启动时,开关不停地闭合、断开,次级线圈产生的瞬时高压可达千伏甚至万伏,使电极P、Q间产生电火花,点燃汽缸中的可燃混合气。下列说法正确的是( )
A.开关闭合瞬间,P、Q间无电压
B.开关断开瞬间,火花塞会产生电火花
C.初级线圈的匝数应远大于次级线圈的匝数
D.P、Q间的高压是由于次级线圈的自感现象产生的
【答案】B
【详解】A.闭合开关的瞬间,初级线圈的电流发生变化,铁芯内的磁通量发生变化,次级线圈产生高电压,P、Q间有电压,故A错误;
B.断开开关的瞬间,初级线圈的电流发生变化,铁芯内的磁通量发生变化,次级线圈产生高电压,火花塞会产生电火花,故B正确;
C.根据变压器电压比等于匝数比有
可知,为了使次级线圈产生高电压,初级线圈的匝数应远小于次级线圈的匝数,故C错误;
D.P、Q间的高压是由于互感现象产生的,故D错误。
故选B。
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专题07 电磁感应
楞次定律
一、单选题
1.(2024·北京西城·二模)如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连,线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是( )
A.保持S1闭合,软铁环中的磁场为逆时针方向
B.保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,通过电流表的电流由
C.保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,通过电流表的电流由
D.保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,电流表所在回路不会产生电流
2.(2025·北京海淀·二模)如图所示,铜质圆盘安装在水平铜轴上,圆盘位于两磁极之间。两磁极产生的磁场区域面积小于圆盘面积,磁场方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度转动。下列说法正确的是( )
A.因圆盘无磁通量变化,故电阻R中无电流通过
B.铜片C的电势高于铜片D的电势
C.若撤去外力,则圆盘会逐渐停止转动
D.若使圆盘反向转动,电阻R中的电流方向不变
3.(2025·北京丰台·二模)图1为某无线门铃按钮,其原理如图2所示。其中M为信号发射装置,M中有电流通过时,屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧,按下门铃按钮,磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮,磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A.按住按钮不动,门铃会一直响
B.松开按钮的过程,门铃会响
C.按下和松开按钮过程,通过M的电流方向相同
D.按下按钮的快慢不同,通过M的电流大小相同
4.(2025·北京西城·二模)一种延时继电器的结构如图所示。铁芯上有两个线圈A和B,线圈A与电源连接,线圈B的两端M、N连在一起,构成一个闭合电路。断开开关S时,弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C(连接工作电路)离开,而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是( )
A.断开S瞬间,线圈B中感应电流的磁场方向向上
B.若线圈B的两端不闭合,会对延时效果产生影响
C.改变线圈B的缠绕方向,会对延时效果产生影响
D.调换电源的正负极,不再有延时效果
法拉第电磁感应定律的应用
一、单选题
1.(2025·北京丰台·二模)利用电磁学原理能够方便准确地探测地下金属管线的位置、走向和埋覆深度。如图所示,在水平地面下埋有一根足够长的走向已知且平行于地面的金属管线,管线中通有正弦式交变电流。已知电流为i的无限长载流导线在距其为r的某点处产生的磁感应强度大小,其中k为常数,r大于导线半径。在垂直于管线的平面上,以管线正上方地面处的O点为坐标原点,沿地面方向为x轴方向,垂直于地面方向为y轴方向建立坐标系。在x轴上取两点M、N,y轴上取一点P。利用面积足够小的线框(线框平面始终与xOy平面垂直),仅通过测量以下物理量金属管线截面无法得到管线埋覆深度h的是( )
A.M、N的距离,线框在M、N两点水平放置时的感应电动势
B.O、P的距离,线框在O、P两点竖直放置时的感应电动势
C.O、M的距离,线框在M点水平放置和竖直放置时的感应电动势
D.O、M的距离,线框在M点感应电动势最大时与水平面的夹角
二、解答题
2.(2025·北京东城·二模)利用电磁感应现象,可以测量空间某处的磁场。
(1)如图甲所示,电阻为、长为的导体棒放置在光滑的水平导轨上,导轨左侧接一阻值为的定值电阻,导轨间距也为。导轨处在竖直向下的匀强磁场中,导体棒在外力作用下沿导轨水平向右做匀速直线运动,速度大小为,电流表的示数为。导体棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计。
a.求磁感应强度的大小;
b.撤去外力后,经过一段时间,穿过该闭合回路的磁通量的变化量为,通过电阻的电荷量为。请证明:。
(2)已知北半球某处地磁场的磁感应强度没有东西方向的分量,磁感应强度方向与水平方向夹角为。在该处一水平面内放置一个长、宽分别为、的单匝矩形线框,线框总电阻为,其中沿南北方向、沿东西方向,如图乙所示。线框分别以CD、DE为轴向下转动到竖直平面内,两次通过线框导线某横截面的电荷量分别为、,线框所在处的磁场可视为匀强磁场。求该处磁感应强度大小和的正切值。
3.(2025·北京丰台·二模)如图1所示,一个匝数为N、边长为L的正方形导线框abcd,导线框总电阻为R,总质量为m,匀强磁场区域的宽度为L。导线框由静止释放,下落过程中始终保持竖直,忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)若导线框ab边刚进入匀强磁场区域时,恰能做速度为的匀速运动,求匀强磁场的磁感应强度;
(2)若导线框ab边进入磁场的速度为,cd边离开磁场的速度为,导线框在磁场中做减速运动,已知磁感应强度为。在导线框穿过磁场的过程中,求:
a.导线框中产生的焦耳热Q;
b.在图2中定性画出导线框中的感应电流I随时间t的变化图线(规定逆时针为电流正方向)。
4.(2025·北京朝阳·二模)如图所示,一边长为L、质量为m的正方形单匝线圈abcd,自某高处沿竖直面下落,匀速穿过磁感应强度大小为B的水平匀强磁场区域,速度大小为v ,重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)刚进入磁场时线圈中的电流大小I;
(2)线圈的电阻R;
(3)线圈穿过磁场区域过程中产生的热量Q。
5.(2025·北京西城·二模)游乐场的“太空梭”先把座舱拉升到一定高度处释放,座舱下落到制动位置时,触发电磁制动开始减速。将座舱简化为正方形线框abcd,如图所示,线框下方存在宽度为L的匀强磁场区域,该区域的上下边界水平,磁感应强度的大小为B。线框从距磁场上边界高度为h处由静止开始自由下落。线框ab边进入磁场时开始减速,cd边穿出磁场时的速度是ab边进入磁场时速度的。已知线框的边长为L,质量为m,电阻为R,重力加速度大小为g,线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行,不计空气阻力。求:
(1)线框ab边刚进入磁场时,产生的感应电动势大小E;
(2)线框穿过磁场区域的过程中最大加速度的大小a;
(3)线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。
交变电流
一、单选题
1.(2025·北京海淀·二模)将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上,通过电阻的电流i随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.交变电流在一个周期内电流方向改变一次
B.交变电流的表达式为
C.电阻消耗的电功率为
D.电阻两端的电压峰值为
2.(2025·北京丰台·二模)如图所示,面积为的200匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动的角速度为200rad/s,匀强磁场的磁感应强度为0.1T。线圈通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两个相同的灯泡和,灯泡的电阻均为5Ω。变压器原、副线圈的匝数比为10:1,开关S断开时正常发光,线圈及所有导线电阻不计,当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。下列说法正确的是( )
A.线圈中感应电动势为(V)
B.开关断开时,电流表的示数为0.08A
C.若开关S闭合,电流表示数将减小
D.若开关S闭合,灯泡亮度不变
3.(2025·北京西城·二模)交流发电机的示意图如图1所示,两磁极间的磁场可视为匀强磁场,矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO'沿逆时针方向匀速转动,发电机的电动势随时间按正弦函数的规律变化,如图2所示。发电机线圈电阻为5Ω,外电路接的定值电阻。下列说法正确的是( )
A.理想电流表的示数为2.2A
B.电动势瞬时值的表达式为
C.线圈经过图示位置时,电流方向为ABCDA
D.线圈经过图示位置时,产生的电动势为220V
4.(2025·北京昌平·二模)如图所示,一理想变压器原线圈接在)的交流电源上,副线圈与滑动变阻器R相连,交流电压表和交流电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为
B.变阻器的滑片向b端滑动,电压表的示数减小
C.变阻器的滑片向a端滑动,电流表的示数增大
D.变阻器的滑片向a端滑动,变压器的输入功率减小
5.(2025·北京朝阳·二模)如图所示,在理想变压器的原线圈回路中接有定值电阻,副线圈回路中接有滑动变阻器。原线圈一侧接在稳定的正弦式交流电源上,电流表和电压表均为理想交流电表。滑动变阻器滑片从某处自下向上滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数增大 B.电流表的示数增大
C.两端的电压增大 D.流过的电流增大
6.(2025·北京东城·二模)燃油汽车启动时,火花塞产生电火花的简化电路如图所示,初级线圈回路中的电源电动势为,次级线圈回路中的火花塞的两个电极P、Q靠得很近。汽车启动时,开关不停地闭合、断开,次级线圈产生的瞬时高压可达千伏甚至万伏,使电极P、Q间产生电火花,点燃汽缸中的可燃混合气。下列说法正确的是( )
A.开关闭合瞬间,P、Q间无电压
B.开关断开瞬间,火花塞会产生电火花
C.初级线圈的匝数应远大于次级线圈的匝数
D.P、Q间的高压是由于次级线圈的自感现象产生的
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