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    北京四中2009届高三基础训练7

    1． 在两根平行长直导线M、N中，通有强度和方向都相同的恒定电流，如图所示。矩形线框abcd和两根导线在同一平面内，线框 沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向如何？

     

    2． 在水平面上有一光滑的U 形金属框架，框架上跨接一金属杆ab，在框架的区域内有一竖直方向的匀强磁场（图中未画出）。下面说法中正确的是（      ）

    A．  若磁场方向竖直向下，当磁场增强时，杆ab将向右运动

    B． 若磁场方向竖直向下，当磁场减弱时，杆ab将向右运动

    C．  若磁场方向竖直向上，当磁场增强时，杆ab将向右运动

    D．若磁场方向竖直向上，当磁场减弱时，杆ab将向右运动

     

    3．如图所示，AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒，如图立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在AO上，直到ab完全落在OC上。整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中

    (A)感应电流方向始终是b→a

    (B)感应电流方向先是b→a ，后变为a→b

    (C)受磁场力方向与ab垂直，如图中箭头所示方向

    (D)受磁场力方向与ab垂直，开始如图中箭头所示方向，后来变为与箭头所示方向相反

     

    4．如图所示，一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧，如果要使线圈中产生图示方向的感应电流，滑动变阻器的滑片P应向________滑动。要使线圈a保持不动，应给线圈施加一水平向________的外力。

     

    5．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是

    (A)K闭合瞬间，两灯同时亮，以后D1熄灭，D2变亮

    (B)K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮，最后两灯亮度一样

    (C)K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭

    (D)K断开时，D2立即熄灭，D1亮一下再慢慢

     

     

     

     

     

     

     

    6．11．固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长l，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段所用材料、粗细、长度都相同的电阻丝RQ架在导线框上，如图所示，以恒定速度υ从ad滑向bc，当PQ滑过l的距离时，通时aP段电阻丝的电流是多大?方向如何?

     

     

    7．一个10匝的闭合线圈总电阻为0.5Ω，线圈面积为100cm2，垂直于线圈平面的匀强磁场的磁感强度B随时间变化的情况如图所示。由此可知，在0―0.2s内穿过线圈的磁通量变化率为          Wb/s;在0―0.4s内线圈中产生的热量为         J。

     

    8．如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在平行导轨上向右滑行，杆与导轨接触良好，整个装置处在垂直导轨平面向内的匀强磁场B中，除电阻R外，其它电阻不计，在ab运动过程中，下面所给的物理量之中与金属杆运动的速率v成正比的是

    A．  ab中的电流

    B． 作用ab上的向右的拉力

    C．  拉力对ab杆做功的功率

    D．回路中磁通量的变化率

     

     

    9.如图所示,在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨,导轨与水平面夹角为θ,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感强度的大小为B,平行导轨间距为L。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m,电阻均为R。导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止。求(1)拉力F的大小;

    (2)ab杆上滑的速度大小;

    (3)拉力F做功的功率。

     

     

    10.先后以速度v和2v匀速地把同一线圈从同一磁场中的同一位置拉出有界的匀强磁场的过程中,如图所示,那么,在先后两种情况下,以下说法正确的是

    A.     线圈中感应电流大小之比为1:2

    B.      线圈中产生的热量之比为1:2

    C.     沿运动方向作用在线圈上的外力之比为1:2

    D.     沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为1:2

     

    11.一个边长为L,匝数为N的正方形线圈的总电阻为R,以恒定的速率v通过磁感应强度为B的匀强磁场区域,线圈平面与磁场方向垂直,磁场宽度为b,如图所示,整个线圈通过磁场。在下列两种情况下:(1)L<b;(2)L>b,问线圈中产生的热量各是多少?

     

     

     

     

    12.如图所示,一个矩形闭合线圈abcd的边长分别为ab=l1和bc=l2,匝数为n,总电阻为R,在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO’匀速转动,磁场的磁感应强度大小为B。线圈从图示位置转过900角所用的时间为t。求

    (1)   转动过程中线圈内感应电动势的最大值。

    (2)   当线圈从图示位置转过600时感应电动势的瞬时值。

    (3)   线圈从图示位置转过900的过程中产生的焦耳热。

    (4)   线圈从图示位置转过900的过程中通过线圈横截面的电量。

     

    13．一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感应强度B的正方向，线圈中的箭头为电流i的正方向。已知线圈中感应电流i随时间而变化的图象如图所示，则磁感应强度B随时间而变化的图象可能是下图中的

     

     

     

    14.如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈电阻r=0.2Ω,外电阻R=4.8Ω。线圈在磁感强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度ω=100πrad/s。求(1)产生感应电动势的最大值;

    (2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式;

    (3)交流电压表和交流电流表的示数;

    (5)   此发电机的功率。

     

     

    15.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交流电动势e=311Sin(50πt)V,则

    A.     此交变电动势的频率是50Hz

    B.      用交流电压表测量时的示数是220V

    C.     在t=0.1s时穿过线圈的磁通量为零

    D.     在t=0.5s时线圈平面与中性面重合,磁通量变化率最小

     

    16.如图所示,理想变压器的原线圈和两个副线圈的匝数分别为n1,n2,n3,原线圈所加电压一定。如果只给副线圈n2接上负载R ,而使n3空载时,原线圈中的电流为I1;若将同一负载接在n3线圈回路、而使n2空载时,原线圈中的电流为I2,则I1:I2=          。

     

     

    17.交流发电机的输出功率为100kW,输出电压为250V,欲向远处输电,若输电线的电阻为8.0Ω,要求输电时输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%,并向用户输送220V的电压,求输电所需的升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别是多少?

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

           1．逆时针，沿adcba                    2．BD                  3．B                     4．左，右

           5．AD          6．  方向由a到P           7． 0.1Wb/s，0.8J

           8．ABD        9．（1）2mgsinθ （2） （3）

           10．ABC      11．，

           12．（1）ε=  （2）  （3）Q=

                  （4）电量q=

           13．CD

           14．（1）εmax=235.5V （2）  （3）电压表读数U=160V，电流表读数I=33.3A     （4）功率为P=5561W

           15．BD         16．         17．1:16    190:11

     

    提示：

        1．从右向左运动过程中，N产生的磁场是向外减小，M产生的磁场是向里增大，根据楞次定律，为阻碍其变化，产生的感应电流都是顺时针。

           3．从竖直到水平，直棒与导轨围成的面积先变大后变小，所以磁通量先变大后变小。

           4．感应电流产生的磁场向右，而原磁场向左，说明原磁场增强，所以原电流变大，滑片P向左滑动；线圈受到原磁场向左的作用力，所以得给它施加一向右的作用力才能使之平衡。

           6．相当于如图电路：

           7．

           8．A：I=            B：F=BIL∝v

           C：P=Fv∝v2              D：ε=∝v

     

     

     

       

     

    从db 看过去

     

     

     

     

    9．（1）对ab、cd受力分析：如图可知：

        ab:         ①

        cd:             ②

    所以F=2mgsinθ

    （2）由于I=ε/2 R              ③

             ε=BLv               ④

    解②③④可得

      （3）法一：P=Fv

          法二：P=mg vsinθ+I22R也可解得。

    10．将所要比较的物理量都表达出来即可。

    11．当L<b时，有电流的时间为：2L/v

    当L>b时，有电流的时间为：2b/v

           12．求焦耳热用有效值，求电量用平均值

           13．电流I=，可见I的大小只与磁感应强度变化率有关，而与B的大小无关，分析得出CD选项。

           14．交流电压表和电流表的示数都是有效值。求功率时也用有效值来计算。

           16．由输入功率等于输出功率得：

                     

           两式一比，即答案。

    R=8.0Ω

    250V

    220V


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