章末检测一、选择题1.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO'匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是()A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C.t2、t4时刻线圈中磁通量最大D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小答案C磁通量为零,线圈平面在与中性面垂直的位置,磁通量变化率最大,电动势最大;磁通量最大,线圈平面在中性面上,磁通量变化率为零,经过此位置,电流方向要改变。2.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示,由图可知()A.该交流电的电压的有效值为100VB.该交流电的频率为25HzC.该交流电压瞬时值的表达式为u=100sin25tVD.若将该交流电压加在阻值为100Ω的电阻两端,则该电阻消耗的功率为100W答案B由图像可知该交变电流的电压有效值u=100❑√2V=50❑√2V,周期为4×10-2s,所以频率为25Hz,A错误,B正确;由ω=2πT=50πrad/s,得该交流电压瞬时值表达式为u=100sin50π·t(V),故选项C错误;该交流电加在阻值为100Ω的电阻两端,该电阻消耗的功率P=U2R=50W,故选项D错误。3.我国的市电标准为“220V50Hz”,它是由发电站的发电机发出,通过分级升压和降压变压器变换电压,跨越较远距离输送到用户所在地的。下列说法正确的是()A.220V指的是交流电压的峰值B.发电机转子的转速为3000r/minC.变压器可以变换交流电的电压、功率和频率D.采用远距离高压输电可减小输电线的电阻及输电线上的电流答案B220V是有效值,不是峰值,故选项A错误;标准市电的频率为50Hz,则转子的转速n=50r/s=3000r/min,故选项B正确;变压器可以改变电压但不能改变功率和频率,故选项C错误;由P=UI可知,增大电压可以减小电流,从而减小导线上的功率损耗,但不能减小电阻,故选项D错误。4.一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为()A.❑√2×10-5AB.❑√6×10-5AC.❑√22×10-5AD.3❑√22×10-5A答案B由法拉第电磁感应定律和欧姆定律可得0~3s内产生的感应电动势E=ΔBΔt·S,产生的感应电流I1=ER=ΔB·SΔt·R=2×10-5A,3~5s内产生的感应电流I2=3×10-5A,且与0~3s内方向相反,于是可作出i随时间t变化的图像如图所示。由有效值的定义得I12Rt1+I22Rt2=I2Rt,代入数据可得I=❑√6×10-5A,故B选项正确。5.(多选)如图所示,一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动。沿着OO'从上向下观察,线圈沿逆时针方向转动。已知线圈匝数为n,总电阻为r,ab边长为l1,ad边长为l2,线圈转动的角速度为ω,外电阻阻值为R,匀强磁场的磁感应强度为B,则下列判断正确的是()A.在图示位置ab边所受的安培力为F=n2B2l12l2ωR+rB.线圈从图示位置转过90°的过程中,流过电阻R的电荷量为q=nBl1l2R+rC.在图示位置穿过线圈的磁通量为0D.在图示位置穿过线圈的磁通量的变化率为0答案ABC在图示位置,线圈平面与磁场方向平行,磁通量为零,C项正确;在图示位置ab、cd两边垂直切割磁感线,感应电动势最大,e=nBl1l2ω,由法拉第电磁感应定律可知此时磁通量变化率最大,D项错;又由闭合电路欧姆定律可知,i=eR+r,ab边所受安培力F=nBil1,解得:F=n2B2l12l2ωR+r,A项正确;线圈从图示位置转过90°的过程中,磁通量变化量ΔΦ=Bl1l2,由法拉第电磁感应定律有:E=nΔΦΔt,q=I·Δt,解得:q=nBl1l2R+r,B项正确。6.如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图,变压器输入的交流电压可视为不变。变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户。定值电阻R0表示输电线的电阻,变阻器R表示用户用电器的总电阻。若变压器为理想变压器,电表为理想电表,则在变阻器的滑片P向上移动的过程中()A.V2示数变小B.V1示数变大C.A2示数变大D.A1示数变小答案D由U1U2=n1n2知,在变压器原、副线圈匝数不变时,U1不变,则U2不变,故A、B均错误;变阻器的滑片P向上移动,副线圈中负载电阻增大,由I2=U2R0+R可知,当R增大时,I2减小,即A2示数减小,又由I1I2=n2n1,可知当I2减小时,I1随之变小,即A1示数变小,故C错误,D正确。7.某水电站,用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户,其输出电...
