高中物理第二章交变电流章末过关检测课件粤教选修32粤教高中选修32物理课件
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U2 n2 电压减小，故灯泡会变暗，故 A 正确；电容器的电容 C 变大 时，容抗减小，故干路电流增加，灯泡变亮，故 B 错误；线圈 处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零， 故 C 错误；若线圈转动角速度变为 2ω，根据电动势最大值公 式 Em＝NBSω，最大值增加为 2 倍；有效值 E＝Em2，也变为 2 倍，故 D 错误．
A．将原线圈抽头 P 向上滑动时，灯泡变暗 B．电容器的电容 C 变大时，灯泡变暗 C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大 D．若线圈 abcd 转动的角速度变为 2ω，则变压器原线圈电压 的有效值为 NBSω
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第十三页，共三十七页。
解析：选 A.矩形线圈 abcd 中产生交变电流；将原线圈抽头 P 向上滑动时，原线圈匝数变大，根据变压比公式U1＝n1，输出
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第九页，共三十七页。
5．如图所示为某种交变电流的波形图，每半个周期按各自的 正弦规律变化，其有效值为( )
A．7 A
B．5 A
C．3 2 A
D．4 2 A
解析：选
B.根据电流有效值的定义得
822·R·T2＋ 622·R·T2＝
I RT，解得 2 12/10/2021 I＝5 A，故 B 正确．
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二十三页，共三十七页。
12．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上 的滑片 P 处于图示位置时，灯泡 L 能发光．要使灯泡变亮， 可以采取的方法有( )
A．向下滑动 P B．增大交流电源的电压 C．增大交流电源的频率 D．减小电容器 C 的电容
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A．t1 时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当 e 变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都最大
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第二页，共三十七页。
解析：选 D.t1、t3 时刻感应电动势为零，线圈位于中性面位置， 所以穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，A、C 错 误；t2 时刻感应电动势最大，线圈位于中性面的垂面位置，穿 过线圈的磁通量为零，B 错误；由于线圈每经过一次中性面， 穿过线圈的磁通量的绝对值最大，e 变换方向，所以 D 正确．
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第十二页，共三十七页。
7．如图所示，矩形线圈 abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电 路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的 bc 边匀速转动， 磁场只分布在 bc 边的左侧，磁感应强度大小为 B，线圈面积 为 S，转动角速度为 ω，匝数为 N，线圈电阻不计，下列说法 正确的是( )
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第十八页，共三十七页。
解析：选 AC.理想变压器，开关 S 闭合时，V2 示数不变，R 总 变小，A2 示数变大，由电流关系知 A1 示数也变大，V1 示数减 小，故 A、C 正确．
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第十九页，共三十七页。
10．在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头， 如图所示．当变压器输入电压发生变化时，可上下调节 P1、 P2 的位置，使输出电压稳定在 220 V 上．现发现输出电压低于 220 V，下列措施正确的是( )
第八页，共三十七页。
解析：选 B.根据题图可知原线圈两端所接正弦式交变电流的周 期为 2×10－2 s，频率为 50 Hz，有效值为 U1＝3121 V＝220 V， 则原副线圈的电压比有UU12＝nn12，得副线圈两端电压的有效值为 U2＝110 V，由变压器的原理可知原副线圈的交变电流的频率 相同，所以可判定只有 B 对.
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第三页，共三十七页。
2．原线圈两端电压恒定时用理想变压器给纯电阻负载供电时， 用下列哪些办法可以增大输入电流( ) A．增加原线圈的匝数 B．增加副线圈的匝数 C．在副线圈上多串联一个电阻 D．使绕制线圈的导线粗一些
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第四页，共三十七页。
解析：选 B.根据 U1/n1＝U2/n2 增加副线圈的匝数，可以增大次 级电压，从而增大次级电流，由 I1n1＝I2n2，次级电流增加则 初级电流必增大，A 错，B 对．在副线圈上多串联一个电阻， 则次级电流会减小，根据 I1n1＝I2n2，则初级电流必减小，C 错．使绕制线圈的导线粗一些，只要匝数不变就不会影响输入 电流，D 错．
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第二十一页，共三十七页。
11．为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经 过升压变电站升压后通过远距离输送，再经降压变电站将高压 变为低压．某降压变电站将电压 u0＝11 000 2 ·sin 100πt V 的交流电降为 220 V 供居民小区用电，则降压变电站变压器 () A．原、副线圈匝数比为 50∶1 B．副线圈中电流的频率是 50 Hz C．原线圈的导线比副线圈的要粗 D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和
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第十四页，共三十七页。
二、多项选择题(本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分．在 每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选 对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分) 8．如图所示，面积为 S、匝数为 N、电阻为 r 的线圈与阻值为 R 的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻 R 的两 端．线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转动 轴以角速度 ω 匀速转动．设线圈转动到图示位置的时刻 t＝0. 则( )
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三、非选择题(本大题共 4 小题，共 42 分．按题目要求解答．解 答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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) 13．(8 分)一矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中 心轴匀速转动，如图所示，线圈中产生的交变电动势表达式为 e＝311sin 314t V，求：
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第十五页，共三十七页。
A．在 t＝0 时刻，线圈处于中性面，流过电阻 R 的电流为 0， 电压表的读数也为 0 B．1 秒钟内流过电阻 R 的电流方向改变ωπ次 C．在电阻 R 的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小 D．在电阻 R 的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表 的读数减小
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第十七页，共三十七页。
9．如图所示，T 为理想变压器，A1、A2 为理想交流电流表， V1、V2 为理想交流电压表，R1、R2、R3 为电阻，原线圈两端 接电压一定的正弦交流电，当开关 S 闭合时，各交流电表的示 数变化情况应是( )
A．电压表 V1 读数变小 B．电压表 V2 读数变大 C．电流表 A1 读数变大 D．电流表 A2 读数变小
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第二十二页，共三十七页。
解析：选 AB.由 u0＝11 000 2sin 100πt V 可知交流电压的有效 值为 11 000 V，根据理想变压器工作原理可知nn12＝UU12，可得原、 副线圈匝数比为 50∶1，选项 A 正确；由于 2πf＝100π，所以 原线圈中交流电的频率是 50 Hz，因变压器不改变交流电的频 率，所以选项 B 正确；理想变压器的输入功率与输出功率相等， 则原线圈中电流小于副线圈中的电流，故原线圈的导线比副线 圈的要细，选项 C 错误；根据并联电路的特点可知居民小区各 用电器电流的总和应等于副线圈中的电流，选项 D 错误．
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第十六页，共三十七页。
解析：选 BCD.图示位置为中性面，但由于产生的是正弦式交 变电流，故流过电阻的瞬时电流是 0，电压表的读数为其有效 值，不是 0，故 A 错误；线圈每转过一圈，电流方向改变 2 次， 故 1 秒内电流方向改变的次数为 2f＝2×2ωπ＝ωπ，B 正确；R 两 端再并联电阻时，干路电流增大，路端电压减小，故电压表读 数减小，C 正确；并联电容后，由于电路与交变电源相连，电 容反复充电放电，该支路有电流通过，故电压表的读数减小， D 正确．
A．P1 不动，将 P2 向上移 B．P2 不动，将 P1 向下移 C．将 P1 向上移，同时 P2 向下移 D．将 P1 向下移，同时 P2 向上移
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第二十页，共三十七页。
解析：选 ABD.根据变压器的电压和匝数关系 U1/n1＝U2/n2，输 入电压 U1 一定，若 P1 不动，将 P2 向上移，即增大 n2 可增大 U2，选项 A 正确；P2 不动，将 P1 向下移，即减小 n1 可增大 U2，选项 B 正确；将 P1 向上移，同时 P2 向下移，只能使 U2 减小，选项 C 错误；将 P1 向下移，同时 P2 向上移，可增大 U2，选项 D 正确．
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第二十六页，共三十七页。
(1)线圈产生的电动势的最大值、有效值和频率． (2)从中性面开始，当线圈平面转过34π角度时，线圈产生的电动 势．
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第二十四页，共三十七页。
解析：选 BC.要使灯泡变亮，根据欧姆定律，一方面可使 U2 变大，另一方面可使电路对交流电的阻碍作用减小．由UU12＝nn12 知，向下滑动 P 时，U2 变小，选项 A 错误；增大交流电源的 电压 U1，U2 变大，选项 B 正确；由 XC＝2π1fC知，增大交流电 源的频率时，容抗 XC 变小，选项 C 正确；减小电容器 C 的电 容，容抗 XC 变大，选项 D 错误．
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第六页，共三十七页。
解析：选 C.由于 B－t 图象的斜率不变，根据法拉第电磁感应 定律当副线圈中产生的感应电流恒定不变时，为稳恒电流，电 感线圈对稳恒电流没有阻碍作用，所以 A1 和 A2 的示数相同， 电容器对稳恒电流相当于断路，所以 A3 的示数为 0，正确答案 为 C.
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第十一页，共三十七页。
解析：选 D.由图象可以看出，此交变电流是正弦式电流，最大 值为 2 V，周期 T＝0.02 s，所以频率 f＝T1＝50 Hz；电动势的 有效值 E＝Em2 V＝ 2 V，A、B 错误；在 t＝0.01 s 和 t＝0.02 s 时，感应电动势为零，线圈没有切割磁感线的边，线 圈平面与磁场方向垂直，线圈磁通量变化率ΔΔΦt 为零，C 错误、 D 正确．
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第七页，共三十七页。
4．一理想变压器原、副线圈的匝数比 n1∶n2＝2∶1，原线圈 两端接一正弦式交变电流，其电压 u 随时间 t 变化的规律如图 所示，则副线圈两端电压的有效值和频率分别为( )
A．110 V，0.5 Hz C．220 V，50 Hz
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B．110 V，50 Hz D．220 V，0.5 Hz
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第五页，共三十七页。
3．图甲所示电路中，A1、A2、A3 为相同的电流表，C 为电容 器，电阻 R1、R2、R3 的阻值相同，线圈 L 的电阻不计．在某 段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在 t1～t2 时间内( )
A．电流表 A1 的示数比 A2 的小 B．电流表 A2 的示数比 A3 的小 C．电流表 A1 和 A2 的示数相同 D．电流表的示数都不为零
第十页，共三十七页。
6．一矩形金属线圈，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀 速转动，线圈中产生的电动势 e 随时间 t 变化的情况如图所 示．下列说法正确的是( )
A．此交流电的频率为 0.5 Hz B．此交流电的电动势有效值为 2 V C．t＝0.01 s 时，线圈平面与磁场方向平行 D．t＝0.02 s 时，线圈磁通量变化率ΔΔΦt 为零
二 章末过关 检测( (guò〃guān) )
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第一页，共三十七页。
一、单项选择题(本大题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分．在 每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求) 1．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定 轴转动．线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如图所示．下 面说法中正确的是( )
A．将原线圈抽头 P 向上滑动时，灯泡变暗 B．电容器的电容 C 变大时，灯泡变暗 C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大 D．若线圈 abcd 转动的角速度变为 2ω，则变压器原线圈电压 的有效值为 NBSω
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第十三页，共三十七页。
解析：选 A.矩形线圈 abcd 中产生交变电流；将原线圈抽头 P 向上滑动时，原线圈匝数变大，根据变压比公式U1＝n1，输出
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第九页，共三十七页。
5．如图所示为某种交变电流的波形图，每半个周期按各自的 正弦规律变化，其有效值为( )
A．7 A
B．5 A
C．3 2 A
D．4 2 A
解析：选
B.根据电流有效值的定义得
822·R·T2＋ 622·R·T2＝
I RT，解得 2 12/10/2021 I＝5 A，故 B 正确．
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第二十三页，共三十七页。
12．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上 的滑片 P 处于图示位置时，灯泡 L 能发光．要使灯泡变亮， 可以采取的方法有( )
A．向下滑动 P B．增大交流电源的电压 C．增大交流电源的频率 D．减小电容器 C 的电容
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A．t1 时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2 时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3 时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当 e 变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都最大
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第二页，共三十七页。
解析：选 D.t1、t3 时刻感应电动势为零，线圈位于中性面位置， 所以穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，A、C 错 误；t2 时刻感应电动势最大，线圈位于中性面的垂面位置，穿 过线圈的磁通量为零，B 错误；由于线圈每经过一次中性面， 穿过线圈的磁通量的绝对值最大，e 变换方向，所以 D 正确．
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7．如图所示，矩形线圈 abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电 路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的 bc 边匀速转动， 磁场只分布在 bc 边的左侧，磁感应强度大小为 B，线圈面积 为 S，转动角速度为 ω，匝数为 N，线圈电阻不计，下列说法 正确的是( )
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第十八页，共三十七页。
解析：选 AC.理想变压器，开关 S 闭合时，V2 示数不变，R 总 变小，A2 示数变大，由电流关系知 A1 示数也变大，V1 示数减 小，故 A、C 正确．
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第十九页，共三十七页。
10．在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头， 如图所示．当变压器输入电压发生变化时，可上下调节 P1、 P2 的位置，使输出电压稳定在 220 V 上．现发现输出电压低于 220 V，下列措施正确的是( )
第八页，共三十七页。
解析：选 B.根据题图可知原线圈两端所接正弦式交变电流的周 期为 2×10－2 s，频率为 50 Hz，有效值为 U1＝3121 V＝220 V， 则原副线圈的电压比有UU12＝nn12，得副线圈两端电压的有效值为 U2＝110 V，由变压器的原理可知原副线圈的交变电流的频率 相同，所以可判定只有 B 对.
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2．原线圈两端电压恒定时用理想变压器给纯电阻负载供电时， 用下列哪些办法可以增大输入电流( ) A．增加原线圈的匝数 B．增加副线圈的匝数 C．在副线圈上多串联一个电阻 D．使绕制线圈的导线粗一些
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解析：选 B.根据 U1/n1＝U2/n2 增加副线圈的匝数，可以增大次 级电压，从而增大次级电流，由 I1n1＝I2n2，次级电流增加则 初级电流必增大，A 错，B 对．在副线圈上多串联一个电阻， 则次级电流会减小，根据 I1n1＝I2n2，则初级电流必减小，C 错．使绕制线圈的导线粗一些，只要匝数不变就不会影响输入 电流，D 错．
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第二十一页，共三十七页。
11．为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经 过升压变电站升压后通过远距离输送，再经降压变电站将高压 变为低压．某降压变电站将电压 u0＝11 000 2 ·sin 100πt V 的交流电降为 220 V 供居民小区用电，则降压变电站变压器 () A．原、副线圈匝数比为 50∶1 B．副线圈中电流的频率是 50 Hz C．原线圈的导线比副线圈的要粗 D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和
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二、多项选择题(本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分．在 每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选 对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分) 8．如图所示，面积为 S、匝数为 N、电阻为 r 的线圈与阻值为 R 的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻 R 的两 端．线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转动 轴以角速度 ω 匀速转动．设线圈转动到图示位置的时刻 t＝0. 则( )
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三、非选择题(本大题共 4 小题，共 42 分．按题目要求解答．解 答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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) 13．(8 分)一矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中 心轴匀速转动，如图所示，线圈中产生的交变电动势表达式为 e＝311sin 314t V，求：
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A．在 t＝0 时刻，线圈处于中性面，流过电阻 R 的电流为 0， 电压表的读数也为 0 B．1 秒钟内流过电阻 R 的电流方向改变ωπ次 C．在电阻 R 的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小 D．在电阻 R 的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表 的读数减小
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第十七页，共三十七页。
9．如图所示，T 为理想变压器，A1、A2 为理想交流电流表， V1、V2 为理想交流电压表，R1、R2、R3 为电阻，原线圈两端 接电压一定的正弦交流电，当开关 S 闭合时，各交流电表的示 数变化情况应是( )
A．电压表 V1 读数变小 B．电压表 V2 读数变大 C．电流表 A1 读数变大 D．电流表 A2 读数变小
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解析：选 AB.由 u0＝11 000 2sin 100πt V 可知交流电压的有效 值为 11 000 V，根据理想变压器工作原理可知nn12＝UU12，可得原、 副线圈匝数比为 50∶1，选项 A 正确；由于 2πf＝100π，所以 原线圈中交流电的频率是 50 Hz，因变压器不改变交流电的频 率，所以选项 B 正确；理想变压器的输入功率与输出功率相等， 则原线圈中电流小于副线圈中的电流，故原线圈的导线比副线 圈的要细，选项 C 错误；根据并联电路的特点可知居民小区各 用电器电流的总和应等于副线圈中的电流，选项 D 错误．
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第十六页，共三十七页。
解析：选 BCD.图示位置为中性面，但由于产生的是正弦式交 变电流，故流过电阻的瞬时电流是 0，电压表的读数为其有效 值，不是 0，故 A 错误；线圈每转过一圈，电流方向改变 2 次， 故 1 秒内电流方向改变的次数为 2f＝2×2ωπ＝ωπ，B 正确；R 两 端再并联电阻时，干路电流增大，路端电压减小，故电压表读 数减小，C 正确；并联电容后，由于电路与交变电源相连，电 容反复充电放电，该支路有电流通过，故电压表的读数减小， D 正确．
A．P1 不动，将 P2 向上移 B．P2 不动，将 P1 向下移 C．将 P1 向上移，同时 P2 向下移 D．将 P1 向下移，同时 P2 向上移
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解析：选 ABD.根据变压器的电压和匝数关系 U1/n1＝U2/n2，输 入电压 U1 一定，若 P1 不动，将 P2 向上移，即增大 n2 可增大 U2，选项 A 正确；P2 不动，将 P1 向下移，即减小 n1 可增大 U2，选项 B 正确；将 P1 向上移，同时 P2 向下移，只能使 U2 减小，选项 C 错误；将 P1 向下移，同时 P2 向上移，可增大 U2，选项 D 正确．
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(1)线圈产生的电动势的最大值、有效值和频率． (2)从中性面开始，当线圈平面转过34π角度时，线圈产生的电动 势．
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第二十四页，共三十七页。
解析：选 BC.要使灯泡变亮，根据欧姆定律，一方面可使 U2 变大，另一方面可使电路对交流电的阻碍作用减小．由UU12＝nn12 知，向下滑动 P 时，U2 变小，选项 A 错误；增大交流电源的 电压 U1，U2 变大，选项 B 正确；由 XC＝2π1fC知，增大交流电 源的频率时，容抗 XC 变小，选项 C 正确；减小电容器 C 的电 容，容抗 XC 变大，选项 D 错误．
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第六页，共三十七页。
解析：选 C.由于 B－t 图象的斜率不变，根据法拉第电磁感应 定律当副线圈中产生的感应电流恒定不变时，为稳恒电流，电 感线圈对稳恒电流没有阻碍作用，所以 A1 和 A2 的示数相同， 电容器对稳恒电流相当于断路，所以 A3 的示数为 0，正确答案 为 C.
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第十一页，共三十七页。
解析：选 D.由图象可以看出，此交变电流是正弦式电流，最大 值为 2 V，周期 T＝0.02 s，所以频率 f＝T1＝50 Hz；电动势的 有效值 E＝Em2 V＝ 2 V，A、B 错误；在 t＝0.01 s 和 t＝0.02 s 时，感应电动势为零，线圈没有切割磁感线的边，线 圈平面与磁场方向垂直，线圈磁通量变化率ΔΔΦt 为零，C 错误、 D 正确．
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第七页，共三十七页。
4．一理想变压器原、副线圈的匝数比 n1∶n2＝2∶1，原线圈 两端接一正弦式交变电流，其电压 u 随时间 t 变化的规律如图 所示，则副线圈两端电压的有效值和频率分别为( )
A．110 V，0.5 Hz C．220 V，50 Hz
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B．110 V，50 Hz D．220 V，0.5 Hz
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3．图甲所示电路中，A1、A2、A3 为相同的电流表，C 为电容 器，电阻 R1、R2、R3 的阻值相同，线圈 L 的电阻不计．在某 段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在 t1～t2 时间内( )
A．电流表 A1 的示数比 A2 的小 B．电流表 A2 的示数比 A3 的小 C．电流表 A1 和 A2 的示数相同 D．电流表的示数都不为零
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6．一矩形金属线圈，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀 速转动，线圈中产生的电动势 e 随时间 t 变化的情况如图所 示．下列说法正确的是( )
A．此交流电的频率为 0.5 Hz B．此交流电的电动势有效值为 2 V C．t＝0.01 s 时，线圈平面与磁场方向平行 D．t＝0.02 s 时，线圈磁通量变化率ΔΔΦt 为零
二 章末过关 检测( (guò〃guān) )
12/10/2021
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一、单项选择题(本大题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分．在 每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求) 1．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定 轴转动．线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如图所示．下 面说法中正确的是( )