2010高考物理总复习名师学案--交变电流、电磁场和电磁波(4)

A.若磁场正在减弱，则电容器上极板带负电? B.若电容器正在放电，则电容器上极板带正电?

C.若电容器上极板带正电，则电感线圈中的电流正在增大? D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大? 【答案】 D?

10.在LC振荡电路中，电容器C的带电量随时间变化的13—2—5所示，在1×10-6 s到2×10-6 s内，关于电容器的充程及因此产生的电磁波的波长，正确的结论是

A.充电过程，波长为1200 m? B.充电过程，波长为1500 m? C.放电过程，波长为1200 m?

图13—2—5 D.放电过程，波长为1500 m?

【解析】 在1×10-6 s到2×10-6 s内，电容器带电量增大，

程.产生的电磁波周期T=4×10-6 s，波长λ=cT=3×108×4×10-6 m＝1200 m?

【答案】 A?

11.LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图13—2—6所示，则下列说法错误的是

图象如图(或放)电过

属充电过

图13—2—6

A.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电? B.若电容器正在放电，则电容器上极板带负电? C.若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大?

D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大?

【解析】 若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于充电阶段，电流应正在减小，知A正确.若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正在放电，电流正在增强，知B正确，由楞次定律知D亦正确.?

【答案】 Ｃ?

12.在LC振荡电路中，电容C两端的电压UC随时间变化的图象如图13—2—7所示，根据图象可以确定振荡电路中电场能最大的时刻为_______，在T／2～3T／4时间内电容器处于_______状态，能量转化情况是_______.?

【解析】 电容器两极板间电压最大时，电场能最大，由图可知电场能最大时刻为0，

T2，T.在

T2～

34T时间内，两极板间电压变小，电容器处于放电

状态，电场能正转化为磁场能.

【答案】 0，

T2，T 放电 电场能转化为磁场能

图13—2—7

章末综合讲练? ●知识网络?

●高考试题?

一、交变电流的规律?

1.(1999年上海高考)某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图13—1所示.如果其他条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为?

A.400 V，0.02 s B.200 V，0.02 s? C.400 V，0.08 s

图13—1 D.200 V，0.08 s?

【解析】 从图中看出，该交变电流的最大值和周期分别是：Ｅm

2?＝100 V，T＝0.04 s，而最大值Ｅm＝NBSω，周期T＝，当线圈转速加倍时，ω′＝2ω，故Ｅm′＝2

?Ｅm＝200 V，T′＝

T2＝0.02 s，故B对.?

【答案】 B?

2.(2000年全国高考)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图13—2所示.发电机内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω.已知感应电动势的最大值Em＝UωΦm，其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.?

图13—2

【解析】 从Φ～t图线看出Φm＝1.0×10-2 Ｗb，T＝3.14×10-2 s.已知感应电动势的最大值Ｅm＝UωΦ

m，又ω＝

2?T，故电路中电流最大值Im＝

EmR?r＝2 A，交流电流表的示数是交流电的有效值，即I＝

Im2＝1.4 A .?

【答案】 1.4 A? 二、变压器?

3.(1998年全国高考)一理想变压器，原线圈匝数n1＝1100，接在电压220 V的交流电源上，当它们对11只并联的“36 V，60 Ｗ”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝______，通过原线圈的电流I1＝______ A.?

【解析】 灯泡正常发光说明U2＝36 V，所以由

U2U1?n2n1得：?

n2＝

U2U1n1?36220×1100＝180.?

由P1＝U1I1＝P2，? 所以I1＝

P2U1?60?11220A＝3 A.?

【答案】 180 3?

4.(1999年全国高考)如图13—3是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V，40 Ｗ”.当灯泡消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小

图13—3

【解析】 由A、B、C、D四选项分析可知：Ｃ中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20 Ｗ，而其他选项中，不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 Ｗ，故C项正确.

【答案】 C?

5.(2001年全国高考)一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为U1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2.已知n1＞U2，则?

A.U1＞U2，P1＜P2? B.P1＝P2，I1＜I2? C.I1＜I2，U1＞U2? D.P1＞P2，I1＞I2?

【解析】 因变压器为理想变压器，故有

U1U2?n1n2，P1＝P2，由题意知：n1＞n2，则U1＞U2，又因I1U1

＝I2U2，所以I1＜I2，故BC选项正确.? 【答案】 BC?

6.（2002年广东、广西、河南高考）远距离输电线路的示意图如下图13—4所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是

图13—4

A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关? B.输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定? C.当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大? D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压? 【答案】 C

三、电磁场和电磁波?

7.(2002年上海高考）按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的

电磁辐射能量）不得超过 0.50 W/m2. 若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1 W，那么在距离该通讯装置_______ m以外是符合规定的安全区域（已知球面面积为S=4πR2).?

【答案】 0.40? ●素质能力过关检测

一、选择题（每小题中只有一个选项符合题目要求）?

1.线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势ｅ＝102sin20πtV，则下列说法中正确的是? ①t＝0时，线圈平面位于中性面? ②t=0时，穿过线圈的磁通量为最大?

③t=0时，导线切割磁感线的有效速度最大? ④t=0.4 s时，e有最大值102V?

A.①② B.②③? C.③④ D.①③④?

【解析】 若从中性面开始计时，交流电动势瞬时表达式：e＝Emsinωt，该瞬时虽然穿过线圈的磁通量最大，但线圈两边的运动方向恰和磁场方向平行，不切割磁感线，电动势为零，当t=0.4 s时，e=0.?

【答案】 A?

2.一闭合矩形线圈abcd绕固定轴OO′匀速转动，OO′位于线圈平面内垂直于匀强磁场的磁感线，如图13—5（甲）所示，通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图（乙）所示，下列说法正确的是?

图13—5

A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大? B.t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变? C.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变? D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小? 【答案】 C?

3.如图13—6所示，理想变压器的副线圈上通过输电相同的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R，开始时，电K接通时，以下说法中正确的是?

A.副线圈两端M、N的输出电压减少?

B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降减小? C.通过灯泡L1的电流减小? D.原线圈中的电流减小?

【解析】 当输入电压U1与变压比

n1n2线接有两个键K断开，当

图13—6

确定时，由

U1U2?n1n2可

知，输出电压U2确定（此时不考虑线圈电阻），因此A错误.?

闭合电键K时，L2与L1并联，副线圈回路中总电阻减小，总电流增大，故R上电压降增大，B错.此

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