20xx人教版高中物理選修一第五章交變電流基礎(chǔ)訓(xùn)練-資料下載頁(yè)
2025-11-19 20:09本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，1．一臺(tái)電風(fēng)扇的額定電壓為交流220V。隨時(shí)間t的變化如圖1所示。這段時(shí)間內(nèi)電風(fēng)扇的用電量為(). 則總功W＝W1＋W2＋W3＝×105J＝×10－2度，選項(xiàng)B正確。2．一個(gè)阻值為2Ω的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為e＝102sin20πtV，解析：由產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式可知，t＝0時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為零，線圈平面位于中性面，磁通量最大，故A對(duì)B錯(cuò)；電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝10V，電阻兩端的電壓U＝ER＋rR＝8V，2所示，變頻交變電源的頻率可在20Hz到20kHz之間調(diào)節(jié)，在某一頻率時(shí)，A1、A2兩只燈泡的熾熱程度相同。則下列說(shuō)法中正確。時(shí)，感抗增大，而容抗減小，故通過(guò)A1的電流增大，通過(guò)A2的電流減小，故B項(xiàng)正確；同理可得C項(xiàng)正確。場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45°的扇形閉。周期為T，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2Ω。e＝4cosωt＝4cos2πTt，即C正確。為10Ω的電阻R串聯(lián)接在副線圈上。
【正文】 (3)若線圈電阻為 r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱。 (其他電阻均不計(jì) ) 解析： (1)矩形線圈 abcd在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， ab、 cd切割磁感線，且轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為 r＝ L22， 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ab、 cd的線速度 v＝ ωr＝ ωL22 ，且與磁場(chǎng)方向的夾角為 ωt， 所以，整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e1＝ 2BL1vsin ωt＝ BL1L2ωsin ωt。 (2)當(dāng) t＝ 0時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為 φ0，則某時(shí)刻 t時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為 (ωt＋ φ0) 故此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值 e2＝ 2BL1vsin(ωt＋ φ0)＝ BL1L2ωsin(ωt＋ φ0) (3)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em＝ BL1L2ω， 故有效值 E＝ Em2＝ BL1L2ω2 回路中電流的有效值 I＝ ER＋ r＝ BωL1L22?R＋ r? 根據(jù)焦耳定律知轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻 R上的焦耳熱為 Q＝ I2RT＝ ??? ???BωL1L22?R＋ r? 2R2πω＝ πωRB2L 21 L 22?R＋ r?2 。 答案 ： (1)e1＝ BL1L2ωsin ωt (2)e2＝ BL1L2ωsin(ωt＋ φ0)(3)πωRB2L 21 L 22?R＋ r?2 12． (15 分 )一小型發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓、降壓變壓器把電能輸送給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為 50 kW，輸出電壓為 500 V，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 1∶ 5，兩個(gè)變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻為 15 Ω，降壓變壓器的輸出電壓為 220 V，變壓器本身的損耗忽略不計(jì)，在輸電過(guò)程中電抗造成的電壓損失不計(jì)，求： (1)升壓變壓器副線圈的端電壓； (2)輸電線上損耗的電功率； (3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。 解析： (1)根據(jù)理想變壓器的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系有： U1U2＝ n1n2， 所以 U2＝ n2n1U1＝ 2 500 V。 (2)P2＝ P1＝ 50 kW。 輸電線中電流： I2＝ P2U2＝ 50 0002 500 A＝ 20 A， 則 ΔP＝ I22R 線 ＝ 202 15 W＝ 6 000 W。 (3)根據(jù)能量守恒，用戶得到功率為： P4＝ P1－ ΔP＝ 44 000 W。 所以降壓變壓器副線圈電流： I4＝ P4U4＝ 44 000220 A＝ 200 A。 故 n3n4＝ I4I3＝ I4I2＝ 20210 ＝ 101 。 答案： (1)2 500 V (2)6 000 W (3)10∶ 1
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