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1、全章闯关检测一、选择题1.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO'匀速转动,线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C.t2、t4时刻线圈中磁通量最大D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小答案 B 磁通量为零,线圈平面在与中性面垂直的位置,磁通量变化率最大,电动势最大;磁通量最大,线圈平面在中性面上,磁通量变化率为零,经过此位置,电流方向要改变,故选B。2.
2、关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是( )A.均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场B.电磁波既有横波,也有纵波C.电磁波和机械波一样依赖于媒质传播D.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波答案 D 根据麦克斯韦电磁场理论可知,均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场,知A错;因电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且与波的传播方向垂直,所以电磁波是横波,B错误;电磁波可以在真空中传播,传播不需要介质,C错误;只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就在周期性变化的电场周围产生相同周期
3、变化的磁场,周期性变化的磁场周围产生相同周期变化的电场,这样由近及远传播,形成了电磁波,D正确。3.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示,由图可知( )A.该交流电的电压的有效值为100VB.该交流电的频率为25HzC.该交流电压瞬时值的表达式为u=100sin25tVD.若将该交流电压加在阻值为100Ω的电阻两端,则该电阻消耗的功率为100W答案 B 由图像可知该交变电流的电压有效值u=1002V=502V,周期为4×10-2s,所以频率为25Hz,A错误,B正确;由ω=2πT=50πrad/s,得该交流电
4、压瞬时值表达式为u=100sin50π·t(V),故选项C错误;该交流电加在阻值为100Ω的电阻两端,该电阻消耗的功率P=U2R=50W,故选项D错误。4.一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为( ) A.2×10-5AB.6×10-5AC.22×10-5AD.322×10-5A答案 B 由法拉第电磁感应定律和欧姆定律可得0~3s内产
5、生的感应电动势E=ΔBΔt·S,产生的感应电流I1=ER=ΔB·SΔt·R=2×10-5A,3~5s内产生的感应电流I2=3×10-5A,且与0~3s内方向相反,于是可作出i随时间t变化的图像如图所示。由有效值的定义得I12Rt1+I22Rt2=I2Rt,代入数据可得I=6×10-5A,故B选项正确。5.如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,和均为理想电表,灯泡电阻RL=6Ω,AB两端电压u1=122sin100πt(V)。下列说法正确的是( )
6、 A.电流频率为100HzB.的读数为24VC.的读数为0.5AD.变压器输入功率为6W答案 D 由u1=122sin100πt(V)可知,Um=122V,ω=100πHz,则频率f=ω2π=50Hz,A项错误。U1=Um2=12V,U2=n2n1·U1=6V,B项错误。I2=U2RL=1A,C项错误。P1=P2=U2I2=6W,D项正确。6.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω,现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图乙所示,则( )A.电压表的示
7、数为220VB.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484WD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J答案 D 电动势的有效值为E=22022V=220V,所以电流的有效值I=ER+r=22095.0+5.0A=2.2A,所以电压表的示数为U=IR=2.2×95.0V=209V,选项A错;交流电的频率为f=1T=50Hz,每个周期内电流方向改变2次,故每秒钟内电流方向改变100次,选项B错;灯泡实际消耗的功率为P灯=I2R=2.22×95.0W=459.8W,故选项C错;发电机线圈内阻每秒钟
8、产生的焦耳热为Q=I2rt=2.22×5.0×1J=24.2J,选项D对。7.如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图,变压器输入的交流电压可视为不变。变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户。定值电阻R0表示输电线的电阻,变阻器R表示用户用电器的总电阻。若变压器为理想变压器,电表为理想电表,则在变阻器的滑片P向上移动的过程中(
