1、1(2014吉林二模)(多选)如图所示，闭合的矩形导体线圈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方向观察，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时()A线圈中感应电流的方向为abcdaB线圈中的感应电动势为2nBl2C穿过线圈磁通量随时间的变化率最大D线圈ad边所受安培力的大小为解析：选CD.根据右手定则，线圈中感应电流的方向为adcba，A错；当线圈转至图示位置时，线圈中感应电动势应为最大值EmnBl1l2，此时，穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，B错
2、、C对；线圈ad边所受安培力的大小FnBIl2nBl2，D对2(2014浙江宁波八校联考)(单选)如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u20 sin 100t(V)，则加在R2上的电压有效值为()A10 VB20 VC15 V D5 V解析：选D.由二极管的单向导电性可知，加在R2上的电压波形为半个周期最大值为20 V，半个周期最大值为10 V由有效值的定义可得加在R2上的电压有效值为5 V，选项D正确3(2012高考北京卷)(单选)一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消
3、耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()A5 V B5 VC10 V D10 V解析：选C.设电热器电阻为R，正弦交流电源的电压有效值为U效，接10 V直流电源时，P；接交流电源时，联立得U效5 V，故最大值UmU效10 V，C选项正确4(单选)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)则线框内产生的感应电流的有效值为()A. B.C. D.解析：选D.扇形闭合导线框切割磁感线的有效长度始终是半径L，各点
4、的平均速度v，导线框进磁场和出磁场时有感应电流产生，由法拉第电磁感应定律和有效值的定义有：E，I2RT，可得I，故D正确，A、B、C错误5(2014山西四校联考)(单选)如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度匀速转动t0时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则()At0时，线圈中的感应电动势最大B1 s内电路中的电流方向改变了次C滑片P向下滑动时，电压表的读数不变D线圈匀速运动的角速度变大时，电流表的读数也变大解析：选D.由题意可知：线圈在t0时处于中性面位置，感应电动势最小为0，A错；1 s内线圈转过圈，每一圈电流方向改变两次，所以电流方向改变次数为，
5、B错；电压表测量的是路端电压，P向下滑时，外电阻R阻值增加，电压表示数增大，C错；线圈转动速度增大时，由EBS得，感应电动势有效值增加，电流有效值也增加，即电流表示数增加，D对6(多选)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 A那么()A线圈消耗的电功率为4 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4costD任意时刻穿过线圈的磁通量为sin t解析：选AC.从线圈平面平行于磁感线开始计时，正弦式交变电流的感应电动势的一般表达式为eEmcos ，且
6、该式的成立与转轴的位置无关(转轴平行于磁感线的情况除外)，则感应电流icos ，由题给条件有：1，Em4 V，则Im2 A，I有效 A，电功率PIR4 W，所以A正确、B错误e4cos t4cost，即C正确由EmBSm得m，故sint，即D错误7(多选)如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，电容器两极板水平放置在两极板间，不计重力的带正电粒子Q在t0时由静止释放，若两极板间距足够宽，则下列运动可能的是()A若t0时，线圈平面与磁场垂直，粒子一定能到达极板B若t0时，线圈平面与磁场平行，粒子在两极板间往复运动C若t0时，线圈平面与磁场垂直，粒子在两极板间往复运动D若t0时，线圈平
7、面与磁场平行，粒子一定能到达极板解析：选AB.若t0时，线圈平面与磁场垂直，则开始时刻，两极板间的电势差为零，故在一个周期内前加速，后减速，粒子将沿一个方向运动，故粒子一定能到达极板，A正确；若t0时，线圈平面与磁场平行，由于开始时刻两极板间的电势差不为零，若带电粒子在1/4个周期内不能到达另一极板，则带电粒子将在两极板间做往复运动，B正确8(单选)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示则下列说法正确的是()A电压表V的示数为220 VB电路中的电流方向每秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484
8、WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J解析：选D.电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图象知电动势的最大值Em220 V，有效值E220 V，灯泡两端电压U209 V，A错；由图象知T0.02 s，一个周期内电流方向改变两次，可知1 s内电流方向改变100次，B错；灯泡消耗的实际功率P W459.8 W，C错；电流的有效值I2.2 A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01 J24.2 J，D对9(单选)如图所示，一圆柱形铁芯(如图中虚线所示)上沿轴线方向绕有矩形线圈，铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场，磁场的中心与铁芯的轴线重合在铁芯绕轴线以角速度逆时针转
9、动过程中，线圈中的电流发生变化从图示位置开始计时，N、S极间缝隙的宽度不计以a边的电流进纸面，b边的电流出纸面为正方向下列图象中正确的是()解析：选C.矩形线圈切割磁感线，线圈切割a、b边的线速度大小vr不变，由E2Blv可知，感应电动势大小E不变，因此，感应电流大小也不变，只是方向发生变化由右手定则判断知，线圈的a边在N、S极间缝隙的左侧旋转时，感应电流从a边流出纸面，而在N、S极间缝隙的右侧旋转时，感应电流从a边流入纸面因此，选项C正确10(2014江苏连云港摸底)如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示已知发电机线圈
10、内阻为1.0 ，外接灯泡的电阻为9.0 .求： (1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量；(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功解析：(1)由图得eEmsin t6 sin 100t(V)则流经灯泡的电流i0.6 sin 100t(A)(2)EmBSEm6 V100 rad/sBS Wb2.7102 Wb(3)E6 V外力所做的功WQT7.2102 J答案：(1)i0.6 sin 100t(A)(2)2.7102 Wb(3)7.2102 J11.如图所示，在真空中速度v6.4107 m/s的电子束，连续地射入两平行极板间，极板长度为l8.0102 m，间
11、距d5.0103 m两极板不带电时，电子束沿两极板之间的中线通过，在极板上加50 Hz的交变电压uU0sin t，如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时，将开始出现以下现象：电子束有时能通过两极板，有时间断不能通过(1)求Uc的大小；(2)求U0为何值时才能使通过的时间t通跟间断的时间t断之比即t通t断21.解析：电子通过平行板所用的时间t1.25109s交变电压的周期T2.0102 s，则有tT.因此，电子通过平行板时，极板的电压及板间电场强度可看做是恒定不变的电子在板间受恒力作用，电子将做相当于平抛运动的曲线运动据平抛运动的规律at2而a，所以Uc91 V.，从图中所示交变电压半个周期图
12、象可知，为使题设通断关系成立，应让两极电压在t时达到两极电压Uc，t两极电压uUcsin t，得U0105 V.答案：(1)91 V(2)105 V12(2014郑州模拟)如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n100匝，总电阻r1.0 ，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 ，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值的表达式为enBmScost，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0时间内，通过小灯泡的电荷量解析：(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T3.14102s，所以EmnBmS8.0 V.(2)电流的最大值Im0.80 A，有效值I A，小灯泡消耗的电功率PI2R2.88 W.(3)在0时间内，电动势的平均值，平均电流，流过灯泡的电荷量Qt4.0103C.答案：(1)8.0 V(2)2.88 W(3)4.0103 C
