1、 (时间：45分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共计42分，每小题只有一个选项符合题意)1一个矩形线圈绕与匀强磁场垂直的OO轴逆时针转动，线圈的两条引线分别与A、B两半圆铜环相连，两个铜环通过滑动电刷连入电路，电路中仅有一个电阻R.如下图所示，在线圈转动过程中，通过R的电流()A大小和方向都不断变化B大小不断变化，方向从ARBC大小和方向都不变D大小不断变化，方向从BRA解析：线圈中产生交流电，由于电刷交替与两铜环接触，流过R的电流方向不变根据右手定则可知，通过R的电流方向是BRA.答案：D2下图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化下列说法正
2、确的是()A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压的有效值相等C图甲所示电压的瞬时值表达式为U311sin 100t VD图甲所示电压经匝数比为101的变压器变压后，频率变为原来的解析：因图象的纵坐标上电压的正负表示电压的方向，因此两图均为交流电，A错；对于正弦交流电才有U有效，虽然两图的峰值相同，但图乙非正弦(余弦)交流电，不适用上式有效值的求法，故B错；正弦交流电电压瞬时值的表达式为UUmsin t，由图象可知Um311 V，T2102 s，可得100 rad/s，代入上式得U311sin (100t) V，故C对；由变压器原理可知变压器只能改变电压和电流，它不会改变周期和频率，故D错答
3、案：C3(2011年合肥模拟)在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd.线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合线圈平面与磁场方向垂直从t0时刻起，线圈以恒定角速度绕cd边沿图所示方向转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则从t0到tT时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图象为() 解析：在0内，线圈在匀强磁场中匀速转动，故产生正弦式交流电，由楞次定律知，电流方向为负值；在T，线圈中无感应电流；在T时，ab边垂直切割磁感线，感应电流最大，且电流方向为正值，故只有B项正确答案：B4一周期性变化的电压其变化规律如图所示，周期为2T.由图中数据可 求出此交流电压()A有效值为2
4、aB最大值为2aC有效值为aD最大值为a解析：设接入一个电阻R，一个周期内产生的热量QTT2T，有效值为U有a，故C正确答案：C5将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为()A.B.C. D.解析：单匝正方形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，将产生正弦式交变电流，则电动势的最大值EmBl22nBl2，其有效值E，计算小灯泡的额定功率P要用其有效值，即P.R，故只有B选项正确答案：B6把一只电热器
5、接在100 V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q；若将它分别接到U1100sin t(V)和U250sin 2t(V)的交流电源上，仍要产生Q的热量，则所需时间分别是()At,2t B2t,8tC2t,2t Dt,4t解析：计算电热器在t秒产生的热量时应该用电压的有效值对U1100sin t，电压有效值为 V，故t2t，所以t2t.对U250sin 2t，电压有效值为 V，故t2t.所以t8t.答案：B二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分)7如图所示的电路中，当a、b端加直流电压时，L1灯发
6、光，L2灯不亮，当接同样电压的交流电源时，L1灯发光但较暗，L2灯发光较亮那么以下正确的是()AA中接的是电感线圈，B中接的是电容器BA中接的是电容器，B中接的是电感线圈CA中接的是电阻，B中接的是电容器D若加的交流电频率增大，电压不变，则L1灯变得更暗，L2灯变得更亮解析：电感的特点是：通直流、阻交流，通低频、阻高频电容的特点是：通交流、隔直流，通高频、阻低频由题意：a、b两端加直流电压时，L2灯不亮；加交流电压时，L2灯较亮，可知B为电容器，而L1灯先是亮的，后又较暗，可知A为电感线圈交流电频率越大时，线圈感抗越大，电容器容抗越小，故D正确应选A、D.答案：AD8(2011年天津理综)在匀
7、强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()At0.005 s时线框的磁通量变化率为零Bt0.01 s时线框平面与中性面重合C线框产生的交变电动势有效值为311 VD线框产生的交变电动势频率为50 Hz解析：线框中感应电动势与磁通量的变化率成正比，而t0.005 s时e最大，故A错误t0.01 s时e0，故B正确电动势有效值为311 V220 V，故C错误周期T0.02 s，频率f50 Hz，故D正确答案：BD9(2011年四川理综)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
8、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e4cos tD任意时刻穿过线圈的磁通量为sint解析：从线圈平面平行于磁感线开始计时，正弦交变电流的感应电动势的一般表达式为eEmcos ，且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 t4cos t，即C正确由EmBSm得m，故sin t，即D错误答案：AC10如图所示，图线a是线圈在匀强磁场
9、中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次转速之比为23C交流电a的瞬时值为u10sin 5t(V)D交流电b的最大值为 V解析：t0时刻线圈处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，A错误；由题中图象可知交流电a、b周期之比是23，所以线圈先后两次转速之比为32，B错误；交流电a的瞬时值为uUmsin t10sin t10sin 5t(V)，C正确；又由UmnBS可知UbmUam10 V V，D正确答案：CD三、计算题(本题共2小题，共计30分，解答时请写
10、出必要的文字说明、方程式和演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(15分)(2012年南京模拟)在右图所示区域(图中直角坐标xOy的1、3象限)内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小为B.半径为l、圆心角为60的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R.求线框旋转过程中产生的交变电流的有效值解析：线框从图中位置转过60，经时间t，转过t，回路中的磁通量增量为l2B，线框中感应电动势为E.因线框匀速转动，故上述过程中的电动势最大，由欧姆定律：I0Bl2.根据交流电有效值的定义(这里交流电的周期为)，则有2
11、IRIR，所以I有I0Bl2.答案：Bl212(15分)(2012年常州模拟)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，电阻r1.0 ，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 ，磁场的磁感应强度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表达式为enBmScos，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)线圈中产生的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的时间内，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高考资源网w w 高 考 资源 网
