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=10sin200πtA,故D正确;
故选:D
2.解:A、t=0时刻感应电动势,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,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,磁通量变化率.故D正确.
故选:D3.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1.4A
正弦式电流的图象和三角函数表达式;正弦式电流的值和有效值、周期和频率.
解:从Φ﹣t图象可以读出:Φm=1.0×10﹣2Wb,T=3.14×10﹣2s
感应电动势值Em=nBSω=nωΦm,又ω=,得到Em=nΦm
故电路中电流值
Im===A=2A.
交流电流表读数I=0.707Im≈1.4A.
答:串联在外电路中的交流电流表的读数是1.4A.
11.6V12w
1.B
2.解:根据右手螺旋定则,环形电流可以等效为小磁针,小磁针的N极指向右,根据异性相吸,知线圈向左运动.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
3.解:由图乙所示可知,在0﹣1s内,电流是正的,即从上向下看,沿顺时针方向,电流大小是定值,则磁感应强度均匀变化,在1﹣2s内,感应电流为零,则磁感应强度不变,在2﹣4s内,感应电流是负的,即沿逆时针方向,电流大小不变,则磁感应强度随时间均匀变化;
A、根据图示图象,由楞次定律可知,0﹣1s内感应电流感应电流沿顺时针方向(从上向下看),在1﹣2s内磁感应强度不变,穿过线圈的磁通量不变,感应电流为零,在2﹣4s内,由楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向,符合题意,故A正确;B错误;
C、由图示图示可知,在1﹣2s内,磁感应强度是变化的,穿过线圈的磁通量是变化的,线圈中有感应电流,不符合题意,故C错误;
D、根据图示图象,由楞次定律可知,0﹣1s内感应电流感应电流逆时针方向(从上向下看),在1﹣2s内磁感应强度不变,穿过线圈的磁通量不变,感应电流为零,在2﹣4s内,由楞次定律可知,感应电流沿顺时针方向,不符合题意,故D错误;
故选:A.
4.解:A、B、当磁铁靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增加,线圈中产生感应电流,线圈受到磁铁的安培力作用,根据楞次定律可知,线圈受到的安培力斜向右下方,则线圈对桌面的压力增大,即N大于mg.线圈相对桌面有向右运动趋势,受到桌面向左的静摩擦力.故A正确,B错误.
C、当磁铁远离线圈时,穿过线圈的磁通量减小,线圈中产生感应电流,线圈受到磁铁的安培力作用,根据楞次定律可知,线圈受到的安培力斜向右上方,则线圈对桌面的压力减小,即N小于mg.线圈相对桌面有向右运动趋势,受到桌面向左的静摩擦力.故C错误,
D、当磁铁靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增加,线圈中产生感应电流从上向下看是逆时针方向;当磁铁远离线圈时,穿过线圈的磁通量减小,线圈中产生感应电流从上向下看是顺时针方向,故D错误.
故选:A.
5.CD楞次定律.
解:环中通以恒定电流I后,圆环所受安培力为BI•2πr,则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ,
AC、由牛顿第二定律,可得:BI2πrcosθ﹣mg=ma,则圆环向上的加速度为a=﹣g,竖直向上,
在电流未撤去时,圆环将做匀加速直线运动,经过时间t,速度会达到值,由v=at得v=﹣gt,故C项正确;
在时间t内,上升的高度h=,则安培力对圆环做功为W=Fh=πrBIt2cosθ(﹣g),故A错误;
B、电流撤去后,由于惯性,圆环继续向上运动,在磁场中切割磁感线而做变减速运动,故B项错误;
D、圆环通电流时,电流方向为顺时针,安培力分量指向圆心,有收缩的趋势,撤去电流后,切割产生的感应电流为逆时针,则安培力分量背离圆心,则有扩张的趋势,故D正确.
故选:CD.
6.解:A、当条形磁铁插入线圈的瞬间,穿过线圈的磁通量增加,产生感应电流.条形磁铁第一次缓慢插入线圈时,磁通量增加慢.条形磁铁第二次迅速插入线圈时,磁通量增加快,但磁通量变化量相同.故A正确;
B、根据法拉第电磁感应定律=
第二次线圈中产生的感应电动势大,感应电流:I=也大,外力做的功转化为内能:W=Q=I2Rt=t=t=所以外力做的功与所用的时间成反比,即速度越快,外力做的功越多.故B错误;
C、根据法拉第电磁感应定律=
第二次线圈中产生的感应电动势大,故C错误;
D、根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小,由欧姆定律分析感应电流的大小.再由q=It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值,由于磁通量变化量相同,电阻不变,所以通过导体横截面的电荷量不变,故D正确;
故选:AD.
7.①(连错一条线则得0分)
②Ⅰ.将开关闭合(或者断开);
Ⅱ.将螺线管A插入(或拔出)螺线管B
8.(1)ab中的电流方向为b到a(2)(3)R1=2.0Ωm=0.1kg
(1)由右手定则,金属棒ab中的电流方向为b到a(2)由能量守恒,金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热解得:(3)设速度为v,切割磁感线产生的感应电动势由闭合电路的欧姆定律:从b端向a端看,金属棒受力如图:金属棒达到速度时满足由以上三式得:由图像可知:斜率为,纵截距为v0=30m/s,得到:解得:R1=2.0Ωm=0.1kg点评:本题考察了常见的电磁感应类的问题,通过受力分析弄清物体运动过程,并结合能量守恒定律求出电阻发热等问题。
9.解析:(1)向右
(2)传感器正常工作时的电阻
工作电流
由于滑动变阻器工作电流是1A,所以电路允许通过的电流为I=0.3A
(3)滑动变阻器触头位于最左端时外电路的电阻为R外=20Ω,故电源电动势的值E=I(R外+r)=6.3V
由法拉第电磁感应定律
解得t0=40s
10.解:设竖直板的长度为L,小球带电量为q
F杆的方向与水平方向成角