内容正文:
第二周练习课(2026.3.9)
限时:40分钟(※表示选做)
1.如图,“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直,各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度顺时针匀速转动,be与磁场方向垂直。时,abef与水平面平行,则( )
A.时,电流方向为abcdefa B.时,感应电动势为
C.时,感应电动势为0 D.到过程中,感应电动势平均值为0
2.如图甲所示,在-d≤x≤d,-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域),边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y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( )
A.B.C.D.
3.如图,某小组设计了灯泡亮度可调的电路,a、b、c为固定的三个触点,理想变压器原、副线圈匝数比为k,灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R,交变电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连,下列说法正确的是
A.S与a相连,灯泡的电功率最大 B.S与a相连,灯泡两端的电压为C.S与b相连,流过灯泡的电流为 D.S与c相连,灯泡的电功率为
4.电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为,输入电压;两副线圈的匝数分别为和,输出电压。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时,两副线圈的输出功率分别为和,下列说法正确的是( )
A.B. C.变压器的输入功率为 D.两副线圈输出电压最大值均为
5.如图所示,发电机输出电压峰值一定的正弦式交流电,接入理想变压器原线圈,导线电阻,原线圈匝数,副线圈有两个绕组,匝数分别为、,负载定值电阻,下列不同连接方式中,电阻R功率最大的是( )
A.a端接1,b端接2 B.a端接3,b端接4
C.2、3连接,a端接1,b端接4 D.1、3连接,a端接2,b端接4
6.某同学利用如图所示电路模拟远距离输电.图中交流电源电压为,定值电阻,小灯泡、的规格均为“ ”,理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1.分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ,两电路都稳定工作时,( )
A.与一样亮B.比更亮C.上消耗的功率比的大 D.上消耗的功率比的小
7.如图,理想变压器原、副线圈匝数比为,输入端、接入电压有效值恒定的交变电源,灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中,两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内,下列说法正确的是( )
A.L1先变暗后变亮,L2一直变亮 B.L1先变亮后变暗,L2一直变亮
C.L1先变暗后变亮,L2先变亮后变暗
D.L1先变亮后变暗,L2先变亮后变暗
8.如图甲所示,在水平面内,固定放置着间距为l的两平行金属直导轨,其间连接有阻值为R的电阻,电阻两端连接示波器(内阻可视为无穷大),可动态显示电阻R两端的电压。两导轨间存在大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场。时一质量为m、长为l的导体棒在外力F作用下从。位置开始做简谐运动,观察到示波器显示的电压随时间变化的波形是如图乙所示的正弦曲线。取,则简谐运动的平衡位置在坐标原点O。不计摩擦阻力和其它电阻,导体棒始终垂直导轨运动。(提示:可以用图象下的“面积”代表力F所做的功)(1)求导体棒所受到的安培力随时间t的变化规律;(2)求在0至0.25T时间内外力F的冲量;(3)※若时外力,求外力与安培力大小相等时棒的位置坐标和速度。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共2页
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第二周练习课参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
AB
C
B
AC
D
BC
A
1.AB
【详解】AB.线框旋转切割磁场产生电动势的两条边为和,时刻边速度与磁场方向平行,不产生电动势,因此此时边切割产生电动势,由右手定则可知电流方向为,电动势为,AB正确;
C.时,线框旋转180°,此时依旧是边切割磁场产生电动势,感应电动势不为零,C错误;
D.到时,线框的磁通量变化量为零,线框的磁通量变化量为
由法拉第电磁感应定律可得平均电动势为,D错误。
故选AB。
2.C
【详解】根据题意可知,磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为
由题图丙可知,磁场区域变化后,当时,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x轴的边长变为
C正确。
故选C。
3.B
【详解】设变压器原、副线圈的电压分别为,灯泡L的阻值为R,根据等效电阻的思想有灯泡的等效电阻
灯泡L的阻值
由理想变压器原理,电压关系
电流关系
联立解得
A.值恒定,即等效负载恒定,当S与c相连时,原线圈所在电路的总电阻最小,流过原线圈的电流最大,根据变压器原副线圈电流关系可知副线圈电流最大,根据可知灯泡的电功率最大,故A错误;
B.S与a相连,变压器原线圈电压
灯泡两端的电压为
B正确;
C.S与b相连,变压器原线圈电路接入两个电阻,变压器原线圈的电流
流过灯泡的电流
C错误;
D.S与c相连,变压器原线圈电路接入一个电阻,变压器原线圈的电流
流过灯泡的电流
灯泡的电功率为
D错误。
故选B。
4.AC
【详解】AB.根据理想变压器的电压比等于匝数比可得,
故A正确,B错误;
C.根据能量守恒可知变压器的输入功率等于总的输出功率,故
故C正确;
D.输出电压为交流电的有效值,根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知,两副线圈输出电压最大值均为
故D错误。
故选AC。
5.D
【详解】
如图所示,将变压器及右侧部分等效为一个电阻,当端与副线圈绕组按不同方式连接时,副线圈等效匝数设为,设原线圈两端电压、流过的电流分别为,电阻R两端的电压、流过的电流分别为,则有
设发电机输出电压有效值为E,等效电阻的功率为
可知当
时,等效电阻的功率有最大值,此时。
当a端接1,b端接2时,副线圈等效匝数为
,
当a端接3,b端接4时,副线圈等效匝数为
,
当2,3连接,a端接1,b端接4时,副线圈等效匝数为
,
当1、3连接,a端接2,b端接4时,副线圈等效匝数为
,
此时,等效电阻的功率有最大值,即电阻R的功率最大。
故选D。
6.BC
【详解】若开关接cd端,则若电源电压为,理想变压器、的匝数比为
用户电阻为,输电线电阻为,由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压
降压变压器初级电压
降压变压器次级电压
可得输电功率为
输电线上损耗的电功率为
用户得到的电功率为
若开关接ab端,则负载得到的功率
输电线上损耗的电功率为
将, ,k=3带入可知
可得
即比更亮;
上消耗的功率比的大。
故选BC。
7.A
【详解】副线圈的总电阻为
解得
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中,副线圈的总电阻先增大后减小,根据等效电阻关系有
则等效电阻先增大后减小,由欧姆定律有
,先减小后增大,先减小后增大,则先变暗后变亮,根据
,
由于先减小后增大,则副线圈的电压先增大后减小,通过L2的电流为
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中,逐渐减小,副线圈的电压增大过程中 增大;在副线圈的电压减小过程中,通过R0的电流为
逐渐增大,则越来越小,则
则先变暗后变亮,一直变亮;
故选A。
8.(1)
(2) 方向沿x轴正方向
(3) 和;和;和
(1)由显示的波形可得
安培力随时间变化规律:
(2)以沿x轴正方向为正方向,安培力的冲量:
由动量定理,有:
解得:
方向沿x轴正方向
(3)棒做简谐运动,有:
当时:
当时,设,
根据动能定理:
解得:和;和
答案第2页,共7页
答案第1页,共7页
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$第二周练习课(2026.3.9)
限时:40分钟(※表示选做)
1,如图,“L”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相
垂直,各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度o顺时针匀速转动,b与磁场方向垂直。t=0
时,abef与水平面平行,则()
A.t=0时,电流方向为abcdefa B.t=0时,感应电动势为B1o
C.t=亚时,感应电动势为0D.t=0到1=亚过程中,感应电动势平均值为0
0
2.如图甲所示,在-水≤d,-水d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(用阴影表
示磁场的区域),边长为2d的正方形线圈与磁场边界
y
重合。线圈以y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,
d
√5E/2
线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分,则变化
-E
后磁场的区域可能为()
图甲
图乙
图丙
y
y
y N
B
B
C
D
0
-d2d2
-d2
3d43d4
3d/23d/2
3.如图,某小组设计了灯泡亮度可调的电路,α、b、c为固定的三个触点,理想变
a
压器原、副线圈匝数比为k,灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R,交变电源输出电压
的有效值恒为U。开关S与不同触点相连,下列说法正确的是
A.S与a相连,灯泡的电功率最大B.S与a相连,灯泡两端的电压为
U
k2+3
U2
C.S与b相连,流过灯泡的电流为十2RD.8与c相连,灯泡的电功率为F+1)R
4.电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器
原线圈的匝数为h,输入电压U=1.1kV;两副线圈的匝数分别为h2和h,,输出
U,
区充电桩
n
电压U,=U,=220V。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时,两副线圈的输出功率分别为
U,Ⅲ区充电桩
7.0kW和3.5kW,下列说法正确的是()
A.%:h=5:1B.h:n=1:5C.变压器的输入功率为10.5kWD.两副线圈输出电压最大值均为220V
5.如图所示,发电机输出电压峰值一定的正弦式交流电,接入理想变压器原线圈,导线电阻r=22,原线圈匝数
=50,副线圈有两个绕组,匝数分别为2=50、M=150,负载定值电阻R=82,下列不同连接方式中,电阻R
功率最大的是()
发
2
A.a端接1,b端接2B.a端接3,b端接4
电
R
试卷第1机
C.2、3连接,a端接1,b端接4D.1、3连接,a端接2,b端接4
6.某同学利用如图所示电路模拟远距离输电.图中交流电源电压为6V,
定值电阻R=R2=202,小灯泡L1、L2的规格均为“6V1.8W”,理想变
交流电源
压器T、T原副线圈的匝数比分别为1:3和3:1.分别接通电路和电路Ⅱ,
两电路都稳定工作时,()
A.L与L2一样亮B.L2比L更亮C.R上消耗的功率比R的大D.R上消耗的功率比R的小
7.如图,理想变压器原、副线圈匝数比为h:2,输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源,灯泡L、L2的阻
值始终与定值电阻R,的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从α端滑动到b端的过程中,两个灯泡始终发光且工作在
额定电压以内,下列说法正确的是()
Co
A.L1先变暗后变亮,L2一直变亮B.L1先变亮后变暗,L2一直变亮
C.L1先变暗后变亮,L2先变亮后变暗
D.L1先变亮后变暗,L2先变亮后变暗
Do
8.如图甲所示,在xOy水平面内,固定放置着间距为1的两平行金属直导轨,
其间连接有阻值为R的电阻,电阻两端连接示波器(内阻可视为无穷大),可动态显示电阻R两端的电压。两导轨
间存在大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场。t=0时一质量为、长为1的导体棒在外力F作用下从x=x。。位
置开始做简谐运动,观察到示波器显示的电压随时间变化的波形是如图乙所示的正弦曲线。取x。=
UT
2πB,
则简谐
运动的平衡位置在坐标原点O。不计摩擦阻力和其它电阻,导体棒始终垂直导轨运动。(提示:可以用F-x图象下
的“面积”代表力F所做的功)(1)求导体棒所受到的安培力F随时间t的变化规律:(2)求在0至0.25T时间内外
力F的冲量;(3)※若t=0时外力。=1N,l=1m,T=2πs,m=1kg,R=12,Um=0.5V,B=0.5T,求外力与安培力大小
相等时棒的位置坐标和速度。
示波器
R
F
0
图甲
U
U
0.25T05T0.5T/Tt
图乙
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