高二物理选修3-2期中测试卷

一、 单项选择题：

1．如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是( )

A．向右运动 B．向左运动 C．静止不动 D．不能判定

2．如图所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒始终平动且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )

A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断

3．在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m，电荷量为q，在槽内沿顺时针作匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则( ) A．小球速度变大 B．小球速度变小 C．小球速度不变 D．以上三种情况都有可能

4．如下图(a)、(b)中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，接通S，使电路达到稳定状态，灯泡D发光，则( ) ①在电路(a)中，断开S，D将渐渐变暗 ②在电路(a)中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗 ③在电路(b)中，断开S，D将渐渐变暗 ④在电路(b)中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④

图1

5．如图1所示

为交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是( ) 72

A．52 A B．5 A C.2 A D．3.5 A

6．图8甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是( )．

A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 B．两种电压的有效值相等

C．图甲所示电压的瞬时值表达式为U＝311sin(100πt) V

1

D．图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的10 2

图8

n12

7．理想变压器原、副线圈匝数比n＝1，原线圈接在有效值为200 V的正弦交流电源上，当原线圈电流方向如图5-4-16所示，大小逐渐减小到零的时刻，副线圈a、b两端( )． A．a、b间电势差为1002 V，a端电势较高 B．a、b间电势差为1002 V，b端电势较高

1

图5-4-16

100

C．a、b间电势差为 V，b端电势较高

2D．a、b间电势差为零

8．如图5-4-18所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2＝1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为( )． A．2.2×103 W B．2.2×10－2 W C．2.2×108 W D．2.2×104 W

图5-4-18

9．一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已

知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是( )． A．5 A,250 V,50 kW C．200 A,250 V,50 kW

B．5 A,10 kV,50 kW D．200 A,10 kV,2×103 kW

10．一个小水电站，输出的电功率为20 kW，输电线总电阻为0.5 Ω，如果先用400 V电压输送，后又改用2 000 V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是( )． A．减少50 W B．减少1 200 W C．减少7.68×106 W D．增大7.68×106 W 11．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为此时( )．

A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小 B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小 C．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大 D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电压 12．如图5-5-5所示为远距离输电线路的示意图：

若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )． A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

13．如图所示为一矩形线圈abcd，已知ab边长为l1，bc边长为l2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴

以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为( )

11

A.Bl1l2ωsinωt B.Bl1l2ωcosωt 22C．Bl1l2ωsinωt D．Bl1l2ωcosωt

图5-5-5

二、 双项选择题：

1．如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能是( )

A．向下运动 B．向上运动 C．向左平移 D．以上都不可能

2

2．如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是( ) A．开关S闭合瞬间

B．开关S由闭合到断开的瞬间

C．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动 D．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动

3．如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是( ) A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动 C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈 D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈

4．如图5所示，矩形线圈abcd的边长分别是ab＝L，ad＝D，线圈与磁感应强度为B的匀强磁场平行，线圈以ab边为轴做角速度为ω的匀速转动，下列说法正确的是(从图示位置开始计时)( )． A．t＝0时线圈的感应电动势为零 B．转过90°时线圈的感应电动势为零 1C．转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为2ωBLD D．转过90°的过程中线圈中的平均感应电动势为

2ωBLD

π

图5

5．一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为e＝102sin(4πt ) V，则( )．

A．该交变电动势的频率为2 Hz B．零时刻线圈平面与磁场垂直

C．t＝0.25 s时，e达到最大值 D．在1 s时间内，线圈中电流方向改变100次

6．发电机的路端电压为U，经电阻为R的输电线向远方用户供电，发电机的输出功率为P，则( )

PU2

A．输电线上的电流为 B．输电线上的功率损失为

URC．用户得到的功率为P－()R D．用户得到的电压为 PU2

PRU7．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图4-甲所示，则下列说法正确的是( )． A．t＝0时刻，线圈平面位于中性面位置 B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大 C．t＝0.02 s时刻，交流电动势达到最大

D．该线圈相应产生的交流电动势的图象如图4-乙所示

8．如下图所示，是通过变压器给用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网电压，基本稳定，输出电压通过

3

图4

输电线输送给用户．输电线的电阻用R0表示，用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时，以下说法正确的是( )

A．相当于增加用电器的个数 B．V1的示数随V2示数的增大而增大 C．A1的示数随A2示数的减小而减小 D．变压器的输入功率减小

9．(2011·泰州模拟)如下图所示是通过变压器为一精密仪器供电的电路，仪器两端的电压可通过示波器显示出来，电路中的变压器可视为理想变压器，已知示波器显示的电压为U2＝31.1sin(100πt)V，变压器原线圈与副线

n110

圈的匝数比＝，若仪器可以看成纯电阻电路， 其工作时的电阻R＝44Ω，下列判断正确的是( )

n21

A．原线圈两端电压为311V，原线圈中的电流为70.7mA B．原线圈两端电压为220V，原线圈中的电流为50mA C．原线圈所接交流电源的频率为100Hz D．原线圈所接交流电源的频率为50Hz

10．(2010·徐州模拟)我国“西电东送”采用高压输电，继三峡

至常州500 kV直流输电工程后，又实现了三峡至广东的500 kV直流输电工程．采用高压直流输电有利于不同发电机为同一电网供电和不同电网的互联．关于高压直流输电，下列说法正确的是( )．

A．高压输电可以减小输电电流，从而减少输电导线的能量损失 B．恒定的直流输电可以有效消除交流高压输电中感抗和容抗的影响 C．可以加快输电的速度

D．为实现高压直流输电，可以用变压器直接改变恒定电流的电压

11．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R线．则下列说法正确的是( )．

UP0A．输电线上的电流I＝R B．输电线上的电流I＝U U2P02

C．输电线上损失的功率P＝U·R线 D．输电线上损失的功率P＝

R线

12．某小型水电站的电能输送示意图如图5-5-6所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则( )． n2n3n2n3A.n＞n B.n＜n 1414

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

图5-5-6

13．在绕制变压器时，某人将2个线圈误绕在如图5-4-15所示的变压器铁芯的左右两个臂上，当

4

图5-4-15

通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，而另一半则通过中间的臂，已知线圈1和2的匝数比为2∶1，在不接负载的情况下( )． A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 V B．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 V C．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 V D．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V

14．某发电厂原来用电压为U1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高为U2后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R线，则下列说法中正确的是( )． P1

A．由公式I＝U可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的50

2

B．由公式I＝

U2可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍 R线

1

C．由公式P＝I2R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的2 500 U22

D．由公式P＝可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍

R线

15．在下图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝

2202sin100πtV.若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法正确的是( ) A．电流表示数增大 B．电压表示数增大 C．灯泡变暗 D．灯泡变亮

16．如下图所示，平行板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则( )

A．把电介质插入电容器，灯泡将变亮 B．把电容器两极板距离增大，灯泡将变亮 C．使电容器两极板正对面积减小，灯泡将变暗 D．使交流电频率增加，灯泡变暗 答案：AC

17．实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10V.已知R＝10Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是( )

A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零

B．从线圈经过中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为i＝2sin50πt(A) C．流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次 D．电阻R上的热功率等于20W

三、 计算题：

5

1．(2011·泰安模拟)两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，

M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求

(1)ab运动速度v的大小；(2)电容器所带的电荷量q.

2．(15分)如图9甲所示，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只R＝1 Ω的电阻，导轨间距L＝0.2 m，导轨的电阻忽略不计，整个装

置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.8 T．一根电阻r＝0.3 Ω的导体棒ab置于导轨上，且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动，其速度图象如图9乙所示(正弦曲线)．求：

(1)导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式； (2)整个电路在1分钟内产生的热量．

3.如图所示，匀强磁场B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长ab＝

图9

0.2m，bc＝0.5m，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，试求： (1)线圈中感应电动势的大小．(2)由t＝0至t＝过程中的平均电动势值．

4

4.有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图所示垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T.问： (1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？ (2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？ (3)写出感应电动势随时间变化的表达式．

5.如下图所示，一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率P1＝50kW，输出电压U1＝500V，升压变压器原、副线圈匝数比为n1:n2＝1:5，

两个变压器间的输电导线的总电阻R＝15Ω，降压变压器的输出电压U4＝220V，变压器本身的损耗忽略不计，求： (1)升压变压器副线圈两端的电压U2； (2)输电线上损耗的电功率P损；

(3)降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4.

6.输电线的电阻共计1.0Ω，输送的电功率是100kW，用400V的低压送电，输电线上发热损失的功率是多少？改用10kV的高压送电，输电线上的功率损失又为多少？

7．（10分）如图所示，变压器原线圈n1=800匝，副线圈n2=200匝，灯泡A标有“10 V 2 W”，电动机D的线圈电阻为1 Ω，将交变电流u=1002 sin

(100 πt)加到理想变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光，求： （1）副线圈两端电压（有效值）；（2）电动机D的电功率.

T6

高二物理选修3-2期中测试卷答案

一、单项选择题：

1．解析：解法一：躲闪法．磁铁向右运动，使铜环的磁通量增加而产生感应电流，由楞次定律可知，铜环为阻碍原磁通量的增大，必向磁感线较疏的右方运动，即向躲开磁通量增加的方向运动．故A正确。

2．抛出后金属棒做平抛运动，棒速度方向是沿轨道的切线方向，棒切割磁感线产生感应电动势，因为棒竖直下落的分速度不切割磁感线，所以不产生电动势，只有水平速度垂直切割磁感线，而水平速度不变，因而感应电动势保持不变．[正确答案]C

3．此题因部分同学受洛伦兹力不做功的影响，而误选C. A正确。

解析：在电路(a)中自感线圈L与灯泡D串联，D与L电流相等，断开S时产生自感电动势将使D与L中的电流值从稳定状态逐渐减小，D将渐渐变暗，而不是立即熄灭．在电路(b)中，L与D并联，稳定时L中电流比D中电流大，断开S的瞬间，L中电流从稳定值逐渐减小，故S断开瞬间，通过灯泡D的电流变大，D将先变得更亮，然后渐渐变暗，故选项D正确．答案：D

4．解析 题图所示图象中的交变电流在一个周期内产生的热量：Q＝I1R＋I2R＝(42)R＋(32)R＝25RT.

2222令此交变电流的有效值为I，应有Q＝IRT，故IRT＝25RT，解得I＝5 A．B项正确．答案 B 5．B 6．解析 因图象的纵坐标上电压的正负表示电压的方向，因此两图均为交流电，A项错；对于正弦交流电才有U有效

2

2

2

T2

T2

T2

T＝Um

2

，虽然两图的峰值相同，但图乙非正弦(余弦)交流电不适用上式有效值的求法，故B错；正弦交流电电

2π－2

压瞬时值的表达式为U＝Umsin ωt，由图象可知Um＝311 V，T＝2×10s，可得ω＝＝100π，代入上式得UT＝311sin(100πt)，故C项对；由变压器原理可知变压器只能根据匝数比改变电压和电流，它不会改变周期和频率，故D错．答案 C 7．解析

Un12

＝＝，所以Uab＝100 V，这是副线圈电压的有效值．当原线圈中正弦交变电流i减小为零的时刻，Uabn21

铁芯中磁通量也减小到零，但这时磁通量的变化率最大，产生的感应电动势达到最大值，理想变压器副线圈两端电压等于感应电动势，所以a、b间电势差为峰值1002 V．根据楞次定律可判断出副线圈中感应电流的方向是从a到b，所以b端电势较高，选项B正确答案 B

8．解析 由电流互感器知高压输电线中电流I＝1 000 A，由电压互感器知高压U＝220×10 V，则高压输电线功率P＝UI＝2.2×10 W.答案 C

9．解析 设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2，

8

3

I1n2n21U1n1n213

原、副线圈匝数分别为n1、n2.由＝知I1＝I2＝×200 A＝5 A.由＝知U2＝U1＝×10×10 V＝250 V，

I2n1n140U2n2n140

输出功率P出＝U2I2＝250×200 W＝50 kW.答案 A

10．解析 P1＝·R线，P2＝·R线，所以P1－P2＝1 200 W.答案 B

UU11．解析 此时用电器多，负载大，电阻小(因为用电器都是并联的)而变压器输出电压U不变，由I＝可知，干路电流大，输电线上损失电压大，电灯两端电压小，故比深夜暗，故C正确．答案 C

P21P22

UR7

12．解析 变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的，选项A、B错误．用户的总

U22

电阻减小，根据P＝，消耗的功率增大，输电线电流增大，由P损＝I线R线可知线路损失功率增大，C项正确，

R升压变压器的输出电压等于输电线电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压，D项错误．答案 C 13．[正确解答]公式e＝Emsinωt只适用于线圈平面从位于中性面时开始计时的情况，若t＝0时线圈不在中性π

面，上述式子就不适用了．题中所给初始时刻线圈平面与磁感线平行，即与中性面垂直，此时e＝Emsin(ωt＋)

2＝Emcosωt＝Bl1l2ωcosωt，故应选D. [正确答案]D

二、双项选择题：

1．此题可通过逆向应用楞次定律来判定：①由感应电流方向A―→R―→B，应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下；②由楞次定律判断得知螺旋管内磁通量的变化应是向下的减小或向上的增加；③由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场是向下的，故应是磁通量减小，故磁铁向上运动或向左、向右平移． 答案：BC

2．解析：M向右运动是阻碍磁通量的增加，原因是左边螺线管中电流的磁场增强，所以有两种情况，一是S闭合瞬间，二是滑片P向左滑动，故A、C对.

3．解析：若线圈闭合进入磁场时，由于产生电磁感应现象，根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，故A正确；若线圈不闭合，进入磁场时，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，故B错误．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈，C正确．答案：AC

4．解析 A、B两选项中都是瞬时感应电动势，用E＝BLv求解比较方便，t＝0时，只有cd边切割磁感线，感应电动势E1＝BLv＝BL·ωD＝BSω≠0，A错；转过90°时，线圈的四条边均不切割磁感线，E2＝0，B正确；C、DΔΦ

两选项求的都是平均感应电动势，用E＝较方便，转过90°的过程中，穿过线圈的磁通量由0变为Φ＝BLD.

Δt2πBLDTωπΔΦπ2ωBLD转过90°所用时间Δt＝＝＝，故平均电动势为：E＝＝＝，故C错、D正确．答案 BD

442ωΔt2ωπ5．解析 由题中给出的电动势的表达式可以得到该交变电动势的角速度是4π，由角速度和周期、频率的关系ω＝

2π

＝2πf得到此交变电动势的频率为2 Hz，周期是0.5 s，所以选项A正确．周期是0.5 s，所以1 s内线圈

T中的电流方向改变4次，选项D错误．代入表达式t＝0.25 s，得到e＝0，选项C错误．零时刻，电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，选项B正确．综上所述，本题的正确选项为A、B.答案 AB 6．答案：AC 7．解析 由Φ-t图知，t＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e＝0，故A项正确、D项错误；由图ΔΦΔΦ

知T＝0.04 s，在t＝0.01 s时，Φ＝0，最大，e最大，则B项正确；在t＝0.02 s时，Φ最大，＝0，

ΔtΔte＝0，则C项错误．答案 AB

8．[正确解答]当变阻器的滑动触头P向上移动时，用电器的总电阻增大，相当于并联的用电器数目减少，同时

变压器的输入功率减小，由于电网电压u不变，所以两个电压表的示数不变，故A、B均错，D正确；由于变压器的输出功率决定输入功率，所以A1随A2示数的减小而减小，故C正确． [正确答案]CD

Um31.1U1n1

9．解析：根据题目给出的副线圈输出电压的变化规律可知：副线圈两端的电压U2＝＝V＝22V，由＝得，

U2n222

8

I1n2

U1＝220V；由U2＝I2R，得I2＝0.5A＝500mA.由＝得：I1＝50mA，B对A错，变压器原、副线圈中交变电流的

I2n1

频率相等，均为50Hz，D对C错．

10．解析 在功率一定时，采用高压输电，根据P＝UI，可以通过减小电流，从而减少输电导线的能量损失，A项正确；交流电由于感抗和容抗的作用，不能无限升压，而利用直流输电可以有效弥补这个缺陷，B项正确；两种输电方式都不能改变输电的速度，C项错误；变压器只能改变交变电流的电压，D项错误．答案 AB

P02P0U线U2线2

11．解析 输电线上的电流I线＝＝，故A错误，B正确；输电线上的功率损失P＝I线R线＝·R＝，故URRU

C正确．D错误．答案 BC

12．解析 由于输电线上有电阻，所以考虑到电压损失，则有升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，根据变压器的电压与匝数之比的关系，可知要让用电器正常工作，必须有＞，故A项对，B、C项错；考虑到输电线上也有电功率的损失，可知D项也正确．答案 AD

Φ

13．解析 当线圈1接220 V的交流电压时，设穿过线圈1的磁通量为Φ，依题意则穿过线圈2的磁通量为，

2

n2n3n1n4

nΔΦ1ΔΦ1

若线圈1的匝数为n，则线圈2的匝数为，根据法拉第电磁感应定律得220＝n·；U2＝·n·×；整

2Δt2Δt2

Φ′

理得U2＝55 V．当线圈2接在110 V的交流电压时，设穿过线圈2的磁通量为Φ′，则穿过线圈1的磁通量为，2

nΔΦ′1ΔΦ′

由法拉第电磁感应定律得：110＝·，U1′＝n×·整理得U1′＝110 V.答案 BD

2Δt2ΔtU1n1P1

14．解析 由＝可知，U2＝50 U1，输送功率不变，由公式I＝可知，输电线中的电流变为原来的，选项A

U2n2U250

12

正确；由P＝IR线可知，输电线上的功率损耗减为原来的，C选项正确；B、D选项中的U2应为损失的电压，

2 500所以选项B、D是错误的．答案 AC

ω100π

15．解析：由u＝2202sin100πtV，可得电源原来的频率为f＝＝Hz＝50Hz

2π2π

当电源频率由原来的50Hz增为100Hz时，线圈的感抗增大；在电压不变的情况下，电路中的电流减小，选项A错误．灯泡的电阻R是一定的，电流减小时，实际消耗的电功率P＝IR减小，灯泡变暗，选项C正确，D错误． 电压表与电感线圈并联，其示数为线圈两端的电压UL；设灯泡两端电压为UR，则电源电压的有效值为U＝UL＋UR. 因UR＝IR，故电流I减小时，UR减小．因电源电压有效值保持不变．故UL＝U－UR，UL增大，选项B正确．答案：BC

点评：①电感在交流电路中有类似于直流电路中的“电阻”的作用，这种阻碍作用不是保持不变的，它的大小与交流电的频率有关，频率变化，阻碍作用相应变化，做题时应注意．②直流电路中的有关公式、规律在交流电路中同样适用．

εS16．解析：电容器的电容越大，频率越高，容抗越小．平行板电容器电容的决定式C＝.电介质插入时，ε

4πkd增大，C增大，容抗减小，灯变亮，A正确；两极板距离增大，C减小，容抗增大，灯变暗，B错误；正对面积减小，C减小，容抗增大，灯变暗，C正确；交流电的频率增加时，容抗减小，灯变亮，D错误.

2

9

17．[正确解答]电压表的示数是有效值，故电压最大值Um＝102V.图示位置与中性面垂直，此时产生的感应电流最大，故A错；产生的最大电压Um＝2U＝102V.Im＝＝2A，ω＝2π×25rad/s＝50π rad/s，从中性面开始计时的瞬时值表达式是i＝Imsinωt＝2sin50πt(A)，故B对；交变

UmRU2

电流在一个周期内方向改变2次，因此流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次，故C对；P＝＝10W，故D错．

R[正确答案]BC

三、计算题：

1．解析：(1)设ab上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I，ab运动距离s所用时间为t，则E＝Blv，I＝

Es4QR2

，t＝，Q＝I(4R)t，由上述方程解得v＝22 4RvBls(2)设电容器两极板间的电势差为U，则有U＝IR，电容器所带电荷量q＝CU，解得q＝CQR4QRCQR.答案：(1)22 (2) BlsBlsBls2．解析 (1)由速度图象得，某时刻导体棒运动速度表达式v＝10sin(10πt) m/s导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝BLv＝10BLsin(10πt)＝1.6sin(10πt) V

(2)感应电动势的最大值为Em＝10BL＝1.6 V感应电动势的有效值为E＝＝0.8 Ω电流I＝

Em

4R＝2V回路中的总电阻为R′＝r＋225

E2

＝2A整个电路在1分钟内产生的热量为Q＝IR′t＝96 J. R′

答案 (1)e＝1.6sin(10πt) V (2)96 J

3. 解法二：感应电动势的瞬时值e＝NBSωsinωt，由题可知：S＝ab·bc＝0.2×0.5m＝0.1m

2

2

Em＝NBSω＝100×0.1×0.1×100πV＝314V所以e＝314sin100πtV

ΔΦT(2)用E＝N计算t＝0至t＝过程中的平均电动势E＝NΔt4

|Φ

π

－Φ0|2|0－BS|4NBS＝N＝ TT2π－044ω

2

即E＝NBSω 代入数值得E＝200V.答案：(1)e＝314sin100πtV (2)200V

π

4.解析：(1)交变电流电动势最大值为Em＝nBSω＝10×0.5×0.2×10πV＝6.28V，电流的最大值为Im＝Em/R＝6.28/1A＝6.28A.

(2)线框转过60°时，感应电动势E＝Emsin60°＝5.44V.

(3)由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为e＝Emsinωt＝6.28sin10πtV. 答案：(1)6.28V 6.28A (2)5.44V (3)e＝6.28sin10πtV 5.答案：(1)2500V (2)6000W (3)10:1

2

U1n1n2P2500002

解析：(1)因为＝，所以U2＝U1＝2500V(2)P2＝P1＝50kW 输电线中电流I2＝＝A＝20A 则P损＝I 2

U2n2n1U22500R线＝202×15W＝6000W

P444000

(3)用户得到功率P4＝P2－P损＝44000W 所以降压变压器副线圈电流I4＝＝A＝200A

U4220

10

故＝＝n3I410

n4I21

P6．[正确解答]由P＝UI知，输电线的电流为I＝，式中P是输送的电功率，U是输电电压．当用400V的低压送U电时，输电线上发热损失的功率为

P(P210000024

1＝I21R＝U)R＝(

)×1.0W＝6.25×10W 1400

当用10kV的高压送电时，输电线上发热损失的功率为

PI2P210000022

2＝2R＝(U)R＝(

)×1.0W＝1.0×10W 210000

由上述计算可知，P1>P2，由此可见，为了减小输电线路上的电能损失，远距离输电应采用高压输电．7．（1）原线圈两端电压（有效值）UUmax11002122 V100 V （3分） 由变压器变压比规律

U1Un1知副线圈两端电压 Un22U125 V 2n2n1（2）电动机两端电压UPD=U2-UA=15 V （2分）通过电动机的电流IIAAU0.2 A A电动机的功率PD=UDI=3 W （2分）答案：（1）25 V （2）3 W

11

3分）

（