学期期末考试完结,接下来就是假期时间,查字典物理网特整理了高二暑假物理作业,希望能够对同学们有所帮助。
一、选择题(本题共7道小题)
1.一交流电流的图象如图所示,由图可知正确的说法是()
A. 用电流表测该电流其示数为10A
B. 该交流电流的频率为50Hz
C. 该交流电流通过10Ω电阻时,电阻消耗的电功率为2000 W
D. 该交流电流瞬时值表达式为i=10sin200πt A
2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示,则()
A. t=0时刻线圈通过中性面
B. t2时刻线圈中磁通量最大
C. t3时刻线圈中磁通量变化率最大
D. t4时刻线圈中磁通量变化率最大
3.下列提到的交流电,哪一个指的是交流电的最大值()
A. 交流电压表读数 B. 保险丝的熔断电流
C. 电容器的击穿电压 D. 220V交流电压
4.如图矩形线圈面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻R.在线圈由图示位置转过90°的过程中()
A. 磁通量的变化量△φ=nBS B. 平均感应电动势= C. 通过电阻的电量为 D. 电阻R产生的焦耳热Q= 5.如图所示为变压器的示意图,它被用来升高发电机的输出电压,下列说法中正确的是
A.图中M是闭合的铁芯,它由整块铁组成
B.发电机应与线圈I相连,升高后的电压由c、d两端输出
C.电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈
D.变压器是根据电磁感应工作的
6.如图所示,a、b灯分别标有“3.6V 4.0W”和“3.6V 2.5W”,闭合开关,调节R,能使a、b都正常发光.断开开关后重做实验,则()
A.闭合开关,a将慢慢亮起来,b立即发光
B.闭合开关,a、b同时发光
C. 闭合开关稳定时,a、b亮度相同
D.断开开关,a逐渐熄灭,b灯闪亮一下再熄灭
7.理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1,原线圈接在u=311sin100πt(V)的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是11Ω,则副线圈中电流强度是()
A. 5A B. 11A C. 20A D. 55A
二、计算题(本题共4道小题) 8.如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈总电阻r=1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度B=T,线圈以角速度ω=100π rad/s匀速转动.求:
(1)若线圈经图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;
(2)求通过电阻R的电流有效值.
9.有一台内阻为1Ω的发电机,供给一学校照明用电,如图所示.升压变压器原、副线圈匝数比为1:4,降压变压器原、副线圈匝数比为4:1,输电线的总电阻为4Ω.全校共有22个班,每班有“220V,40W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则
(1)发电机的输出功率多大?
(2)发电机的电动势多大?
(3)输电效率为多少?
10.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图所示,发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω.已知感应电动势的最大值Em=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.
11.一台理想变压器的原线圈有1320匝,副线圈有36匝。原线圈与220V的交变电压相接,求:
(1)副线圈两端输出的电压;
(2)若副线圈接有电阻是3Ω的负载,求副线圈的输出功率。
试卷答案
1.解:A、电流表显示的是有效值,示数为I=A=10A,故A错误;
B、由图象知周期为0.01s,频率为周期的倒数100Hz,故B错误;
C、电阻消耗的功率P=I2R=(10)2×10=1000W,故C错误;
D、角速度ω=2πf=200π,所以瞬时值表达式i=10sin200πt A,故D正确;
故选:D
2.解:
A、t=0时刻感应电动势最大,磁通量为零;此时线圈与中性面相互垂直;故A错误;
B、t2时刻感应电动势最大,线圈平面与中性面垂直,磁通量为零.故B错误.
C、t3时刻线圈通过中性面,感应电动势为零,根据法拉第电磁感应定律,知磁通量变化率为零,最小,故C错误;
D、t4时刻线圈中感应电动势最大,磁通量变化率最大.故D正确.
故选:D
3.解:A、交流电表的示数 是有效值.故A错误;
B、B、保险丝的额定电流,也是有效值,故B错误;
C、电容器的击穿电压,是指的电压最大值,故C正确;
D、220V动力电压是有效值,故D错误;
故选:C.
4.解:A、图示位置磁通量为Φ1=0,转过90°磁通量为Φ2=BS,△Φ=Φ2﹣Φ1=BS.故A错误.
B、根据法拉第电磁感应定律得,平均感应电动势,△t=解得=,故B正确;
C、通过电阻R的电量q=It=t=n,得到q=,故C正确;
D、电流的有效值为I=,E=,电阻R所产生的焦耳热Q=I2Rt,解得Q=,故D正确.
故选:BCD.
5.D
6.AD
解:A、闭合瞬间,L相当于断路,b立刻变亮,a逐渐变亮,A正确B错误.
C、闭合开关稳定时,a的亮度比b的大,因为根据I=知通过a的电流大,C错误
D、电键断开,L相当于电源与两个灯泡串联,逐渐熄灭,由于稳定后a灯的电流大于b灯,所以电键断开瞬间b灯的电流比稳定时的电流大,b灯闪亮一下再熄灭,D正确
故选:AD
7.A变压器的构造和原理;正弦式电流的图象和三角函数表达式
解:由瞬时值的表达式可知,原线圈的电压最大值为311V,所以原线圈电压的有效值为U1=220V
根据电压与匝数成正比得:U2==55V
则副线圈电流I2==5A
故选:A.
8.解:(1)感应电动势最大值为Em=NBSω=100××0.05×100V=500V
由于从中性面开始计时,则瞬时值表达式为:e=Emsin(ωt)=500sin(100πt)V
(2)流过电阻R的最大电流Im==50A
通过电阻R的电流有效值I==25A.
答:(1)若线圈经图示位置开始计时,线圈中感应电动势瞬时值的表达式是e=500sin(100πt)V;
(2)通过电阻R的电流有效值是25A.
9.解:(1)降压变压器的输出功率为:P=40×22×6=5280W
降压变压器副线圈的电流:=24A,
降压变压器原线圈的电流:=6A
输电线损失的功率:
所以输入功率:P1=5280+144=5424W
(2)降压变压器原线圈电压为:=880V
输电线上损失的电压为:△U=I3R=24V
则发动机的输出电压为:U2=880+24=904V
所以发电机原线圈电压:=226V
根据电流与匝数成反比知发电机原线圈中电流为=24A,
发电机内阻分压:Ur=24×1=24V
电动势为:E=226+24=250V.
(3)用户获得的实际功率P用=22×40×6=5280W;
则输电效率η==97.3%;
答:(1)发电机输出功率为5424W;(2)电动势为250V;(3)输电效率为97.3%.
10.串联在外电路中的交流电流表的读数是1.4 A
正弦式电流的图象和三角函数表达式;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.
解:从Φ﹣t图象可以读出:Φm=1.0×10﹣2 Wb,T=3.14×10﹣2 s
感应电动势最大值Em=nBSω=nωΦm,又ω=,得到Em=nΦm
故电路中电流最大值
Im===A=2 A.
交流电流表读数I=0.707Im≈1.4 A.
答:串联在外电路中的交流电流表的读数是1.4 A.
11.6V 12w
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