2013年高考物理 模拟新题精选分类解析（第9期）专题11 交变电流.pdf

2013 年高考物理模拟新题精选分类解析（第 9 期）专题 11交变电流1（2013 甘肃省兰州市模拟）在如图所示的电路中，理想变压器原副线圈的匝数比为 21，四个灯泡完全相同，其额定电压为U，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么AL1和L2都能正常工作BL1和L2都不能正常工作C交流电源电压为 2U【来源：全,品中&高*考*网】D交流电源电压为 4U2.（2013 江西省质检）单匝线圈在匀强磁场中匀速转动（转动轴与磁感应强度方向垂直），转动中穿过线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，则A.在 tl时刻线圈中产生的感应电动势有最大值B.线圈中感应电动势的最大值等于 伏C.线圈中感应电动势的有效值等于 /2 伏D.在 0 到 tl时间内感应电动势的平均值等于 /2 伏=0.01Wb，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的平均值等于 2 伏，选项 D 错误。3.（2013 河北省保定市一模）如图4所示，发电机内部线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间的径向磁场中，两半边间的过渡区域宽度很小，可忽略不计。线圈的总匝数为N、总电阻为r，每匝线圈的面积为S，线圈所在位置的磁感应强度大小为B。当线圈以角速度匀速转动时，额定电压为U、电阻为R的小灯泡在电路中恰能正常发光，则发电机产生的感应电动势的有效值是A.NBSB.22NBSC.UD.(1+r/R)U4.（2013 重庆二模）如题2图所示，交流电源通过理想变压器对负载D供电，交流电源的输出电压随时间变化的关系是u=Umsinl00tV,理想变压器原、副线圈匝数比为 n1：n2= 1 : 2,下列说法正确的是A.交流电源输出电压的频率是100HzB.理想变压器输出电压的频率是lOOHzC理想变压器输出电压是2UmVD若负载D是光敏电阻，将原来照射D的光遮挡住，则电源输出功率减小【来源：全,品中&高*考*网】答案：D解析：交流电源输出电压的频率是50Hz，理想变压器输出电压的频率是5OHz，选项 AB 错误。根据变压公式，理想变压器输出电压最大值是2UmV，输出电压是2UmV，选项 C 错误。若负载D是光敏电阻，将原来照射D的光遮挡住，电阻值增大，则电源输出功率减小，选项 D 正确。5、（17 分）（2013 陕西师大附中四模）如图所示，一个矩形线圈的 ab、cd 边长为L1，ad、bc 边长为 L2，线圈的匝数为 N，线圈处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，并以 OO/为轴做匀速圆周运动，（OO/与磁场方向垂直，线圈电阻不计），线圈转动的角速度为 ，若线圈从中性面开始计时，请回答下列问题：（1）请用法拉第电磁感应定律证明该线圈产生的是正弦交流电。（2）用该线圈产生的交流电通入电阻为 R 的电动机时，形成的电流有效值为 I，请计算该电动机的输出的机械功率（其它损耗不计）。（3）用此电动机将竖直固定的光滑 U 型金属框架上的水平导体棒 EF 从静止向上拉，已知导体棒的质量为 m，U 型金属框架宽为 L 且足够长，内有垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为 B0，导体棒上升高度为 h 时，经历的时间为 t，且此时导体棒刚开始匀速上升，棒的有效总电阻为 R0，金属框架电阻不计，棒与金属框架接触良好，请计算：导体棒匀速上升时的速度和已知量的关系。若 t 时刻导体棒的速度为 v0，求 t 时间内导体棒与金属框架产生焦耳热。P入=UI=6（14 分）（2013 上海市静安区二模）如图所示，是磁流体动力发电机的工作原理图一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为a，高度为b，其内充满电阻率为的水银，由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面，实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：a.尽管流体有粘滞性，但整个横截面上的速度均匀；b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比；c.导体的电阻：R=lS，其中、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积；d.流体不可压缩若由铜组成的前后两个侧面外部短路，一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域，磁感强度为B（如图）(1)写出加磁场后，两个铜面之间区域的电阻R的表达式(2)加磁场后，假设新的稳定速度为v，写出流体所受的磁场力F与v关系式，指出F的方向(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式（用v0、p、L、B、表示）；(4)为使速度增加到原来的值v0，涡轮机的功率必须增加，写出功率增加量的表达式（用v0、a、b、L、B和表示）。01pabvP ，02abvpP，7（14 分）（2013 上海市徐汇区二模）如图(甲)，MN、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成=30角固定，M、P 之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为 04，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图(乙)所示。已知轨距为L=2m，重力加速度g=l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。（1）当R=0 时，求杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；（2）求金属杆的质量m和阻值r；（3）求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm；（4）当R=4 时，求随着杆ab下滑回路瞬时电功率每增大 1W 的过程中合外力对杆做的功W。rREP2得rRvLBP222（1 分）8(10 分)一理想降压变压器，原线圈上所加电压为 11kV，副线圈通过输电导线向用户供电，输电导线的总电阻R0.05，用户的用电器(假设是纯电阻)得到的电压为 220V、消耗的电功率为 44kW.求变压器原、副线圈的匝数比n1n2.9(13 分)用单位长度电阻为r00.05/m 的导线绕制一个n100 匝、边长a0.20m的正方形线圈，线圈两端与阻值R16 的电阻连接构成闭合回路，如图 513 甲所示线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B的大小随时间变化的关系如图乙所示求：(1)在 01.0102s 时间内，通过电阻R的电荷量；(2)1min 内电流通过电阻R所产生的热量；(3)线圈中所产生的感应电流的有效值10(12 分)如图 514 所示，交流发电机电动势的有效值为E20V，内阻不计，它通过一个R6 的指示灯连接变压器，变压器输出端并联 24 只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V0.25W” ，灯泡都正常发光，导线电阻不计求：(1)降压变压器初、次级线圈匝数比；(2)发电机的输出功率(计算结果保留三位有效数字)11(15 分)某小型实验水电站输出功率是 38kW，输电线路总电阻是 6.(1)若采用 380V 输电，求输电线路损耗的功率；(2)若改用 5000V 高压输电，求输电线路损耗的功率；(3)若改用 5000V 高压输电，到用户端再利用n1n2221 的变压器降压，求用户得到的电压11(15 分)解：(1)输电线上电流强度为I 100APU38 103380