2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十八單元交變電流傳感器真題與模擬單元重組卷新人教版.doc
《2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十八單元交變電流傳感器真題與模擬單元重組卷新人教版.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十八單元交變電流傳感器真題與模擬單元重組卷新人教版.doc(12頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十八單元交變電流傳感器真題與模擬單元重組卷新人教版 一、選擇題(本題共12小題,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~8小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,第9~12小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分) 1.[xx開封一模]如圖所示,圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖,線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1 Ω,外接燈泡的電阻為9 Ω恒定不變,則下列說法中正確的是( ) A.電壓表的示數(shù)為6 V B.發(fā)電機(jī)的輸出功率為4 W C.在110-2 s時(shí)刻,穿過線圈的磁通量最大 D.在110-2 s時(shí)刻,穿過線圈的磁通量變化率最大 答案 C 解析 根據(jù)圖乙所示電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象可知,電動(dòng)勢(shì)最大值為6 V,有效值為E=6 V,由閉合電路歐姆定律,I==0.6 A,電流表示數(shù)為0.6 A,電壓表的示數(shù)為U=IR=0.69 V=5.4 V,故A錯(cuò)誤;發(fā)電機(jī)的輸出功率為P=UI=5.40.6 W=3.24 W,故B錯(cuò)誤;在110-2 s時(shí)刻,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,說明磁通量變化率為零,線圈正在通過中性面位置,穿過線圈的磁通量最大,故C正確,D錯(cuò)誤。 2.[xx天津高考]如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是( ) A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),R1消耗的功率變大 B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V示數(shù)變大 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電流表A1示數(shù)變大 D.若閉合開關(guān)S,則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變大 答案 B 解析 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大,變壓器副線圈的總負(fù)載的等效電阻增大,R1中電流減小,R1兩端電壓減小,電壓表示數(shù)變大,R1消耗的電功率變小,故A錯(cuò)誤,B正確。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),變壓器副線圈輸出電流減小,輸出功率減小,根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率,變壓器輸入功率減小,電流表A1示數(shù)變小,故C錯(cuò)誤。若閉合開關(guān)S,變壓器副線圈的總負(fù)載的等效電阻減小,則R1中電流增大,R1兩端電壓增大,電壓表示數(shù)減小,電流表A2示數(shù)減小,電流表A1示數(shù)變大,故D錯(cuò)誤。 3.[xx河南八市質(zhì)檢]如圖為某發(fā)電站電能輸送示意圖。已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓、輸電線的電阻及理想升壓、降壓變壓器匝數(shù)均不變,若用戶電阻R0減小,下列說法正確的是( ) A.發(fā)電機(jī)的輸出功率減小 B.輸電線上的功率損失減小 C.用戶得到的電壓減小 D.輸電線輸送電壓減小 答案 C 解析 若用戶電阻減小,則降壓變壓器輸出功率增大,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的輸出功率增大,故A錯(cuò)誤;若用戶電阻減小,降壓變壓器輸出功率增大,導(dǎo)致輸電線上電流增大,輸電線上損失電壓增大,輸電線上的功率損失增大,故B錯(cuò)誤;輸電線上損失電壓增大,降壓變壓器原線圈輸入電壓減小,由于降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比不變,降壓變壓器副線圈輸出電壓(即用戶得到的電壓)減小,故C正確;根據(jù)題意可知發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變,升壓變壓器的原線圈輸入電壓不變。由于升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比不變,則輸電線上輸送電壓不變,故D錯(cuò)誤。 4.[xx全國(guó)卷Ⅰ]一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3 Ω、1 Ω和4 Ω,為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比值為( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 B 解析 設(shè)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比值為k,根據(jù)題述,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電流表示數(shù)為I,則由閉合電路歐姆定律得,U=IR1+U1。由變壓公式U1/U2=k及功率關(guān)系U1I=U2I2,可得I2/I=k,即副線圈輸出電流為I2=kI,U2=I2(R2+R3)=kI(R2+R3)。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電流表示數(shù)為4I,則有U=4IR1+U1′。由變壓器公式U1′/U2′=k及功率關(guān)系U1′4I=U2′I2′,可得I2′/(4I)=k,即副線圈輸出電流為I2′=4kI,U2′=I2′R2=4kIR2;聯(lián)立解得k=3,故B正確。 5.[xx廣東模擬]如圖所示,動(dòng)圈式話筒能夠?qū)⒙曇艮D(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯碾娦盘?hào)(交變電流)。產(chǎn)生的電信號(hào)一般都不是直接送給擴(kuò)音機(jī),而是經(jīng)過一只變壓器(視為理想變壓器)之后再送給擴(kuò)音機(jī)放大,變壓器的作用是為了減少電信號(hào)沿導(dǎo)線傳輸過程中的電能損失,關(guān)于話筒內(nèi)的這只變壓器,下列判斷正確的是( ) A.降壓,因?yàn)镻=I2R,降壓后電流減少,導(dǎo)線上損失的電能減少 B.降壓,因?yàn)镻=,降壓后電壓降低,導(dǎo)線上損失的電能減少 C.升壓,因?yàn)镮=,升壓后,電流增大,使到達(dá)擴(kuò)音機(jī)的信號(hào)加強(qiáng) D.升壓,因?yàn)镻=UI,升壓后,電流減小,導(dǎo)線上損失的電能減少 答案 D 解析 根據(jù)變壓器的作用是為了減少電信號(hào)沿導(dǎo)線傳輸過程中的電能損失可知,話筒內(nèi)的這只變壓器一定是升壓變壓器,因?yàn)镻=UI,升壓后,電流減小,導(dǎo)線上損失的電能減少,故D正確。 6.[xx湖北瀏陽模擬]如圖所示,理想變壓器原線圈的匝數(shù)n1=1100匝,副線圈的匝數(shù)n2=110匝,R0、R1、R2均為定值電阻,原線圈接如圖所示的交變電壓。開始開關(guān)S處于斷開狀態(tài),下列說法中正確的是( ) A.電壓表示數(shù)為22 V B.當(dāng)開關(guān)S閉合后,電壓表示數(shù)變大 C.當(dāng)開關(guān)S閉合后,電流表示數(shù)變大 D.當(dāng)開關(guān)S閉合后,變壓器的輸入功率減小 答案 C 解析 根據(jù)圖象可以求得輸入電壓的有效值為220 V,由=得u2==22 V,R0與R1串聯(lián)分壓,電壓表示數(shù)小于22 V,故A錯(cuò)誤。當(dāng)S閉合后,R1與R2并聯(lián)再與R0串聯(lián),R總減小,I2變大,R0兩端電壓變大,副線圈兩端電壓不變,則示數(shù)變小,故B錯(cuò)誤。由=得I1也變大,即示數(shù)變大,故C正確。由輸入功率P=u1I1知輸入功率增大,故D錯(cuò)誤。 7.[xx山西四校二次聯(lián)考]如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為理想交流電表,定值電阻R=10 Ω,其余電阻均不計(jì),從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓,則下列說法中正確的是( ) A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí),電流表的示數(shù)為3.11 A B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接且t=0.01 s時(shí),電流表示數(shù)為零 C.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥到b時(shí),原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍 D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥到b時(shí),副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5 Hz 答案 C 解析 由圖象可知,原線圈兩端交變電壓的最大值為311 V,故有效值U== V=220 V,由理想變壓器的變壓規(guī)律=可知,副線圈兩端電壓有效值為22 V,由歐姆定律可知,通過電阻的電流為2.2 A,又電流表示數(shù)為通過自身的交變電流的有效值,故A、B錯(cuò)誤;當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥到b時(shí),由=知,原線圈匝數(shù)減半,輸入電壓不變,故副線圈電壓加倍,由功率公式P=可知,變壓器輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍,同時(shí)理想變壓器輸入、輸出功率相等,所以輸入功率增加為原來的4倍,故C正確;理想變壓器的工作原理是互感,不改變交變電流的頻率,故D錯(cuò)誤。 8.[xx濰坊統(tǒng)考]如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N、電阻不計(jì)的正方形線圈abcd,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),軸OO′垂直于磁感線,制成一臺(tái)交流發(fā)電機(jī),它與理想變壓器的原線圈連接,變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2,二極管的正向電阻為零,反向電阻無窮大,從正方形線圈處于圖示位置開始計(jì)時(shí),下列判斷正確的是( ) A.交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBωL2sinωt B.變壓器的輸入功率與輸出功率之比為2∶1 C.電壓表V示數(shù)為NBωL2 D.若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng),電流表和電壓表示數(shù)均減小 答案 C 解析 圖示線圈位置是與中性面垂直的位置,從圖示位置開始計(jì)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBωL2cosωt,故A錯(cuò)誤;理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等,故B錯(cuò)誤;原線圈電壓的有效值U1=NBωL2,由=得U2=NBωL2,由于二極管的單向?qū)щ娦裕本€圈中只有半個(gè)周期內(nèi)有電流,設(shè)電壓表示數(shù)為U,根據(jù)有效值的定義得=T,所以電壓表的示數(shù)U=NBωL2,故C正確;若滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng),副線圈的總阻值增大,原線圈電壓不變,副線圈電壓也不變,電壓表示數(shù)不變,由歐姆定律得副線圈的電流變小,原線圈中的電流也變小,電流表示數(shù)變小,故D錯(cuò)誤。 9.[xx江西贛中模擬]如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1,原線圈接交流電源和交流電壓表,副線圈接有“220 V 440 W”的熱水器、“220 V 220 W”的抽油煙機(jī)。如果副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化,則下列說法正確的是( ) A.副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值為u=220sin(100πt) V B.交流電壓表的示數(shù)為1100 V C.1 min內(nèi)變壓器輸出的電能為3.96104 J D.熱水器的發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的2倍 答案 AC 解析 由圖乙可以知道,交流電壓的最大值為220 V,T=0.02 s,ω==100π rad/s,則副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=220sin(100πt) V,U2=220 V,故A正確。由=得U1==1100 V,則交流電壓表示數(shù)為1100 V,故B錯(cuò)誤。1 min內(nèi)變壓器輸出的電能為W=(440+220)60 J=3.96104 J,故C正確。熱水器的發(fā)熱功率為440 W,而抽油煙機(jī)的發(fā)熱功率遠(yuǎn)小于220 W,故D錯(cuò)誤。 10.[xx貴陽監(jiān)測(cè)]如圖所示,圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象。當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法正確的是( ) A.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3 B.在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零 C.交流電a的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=10sin(5πt) V D.交流電b的電動(dòng)勢(shì)最大值為 V 答案 CD 解析 由題圖可知,圖線a、b的周期之比為2∶3,由轉(zhuǎn)速n與周期成反比可知,線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2,故A錯(cuò)誤;t=0時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=0,所以線圈處于中性面位置,磁通量最大,故B錯(cuò)誤;交流電a的最大值為10 V,周期為0.4 s,所以線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ωa==5π rad/s,所以其瞬時(shí)值表達(dá)式為e=10sin(5πt) V,故C正確;交變電流的最大值Em=nBSω,所以圖線a、b對(duì)應(yīng)交變電流最大值之比為3∶2,所以交流電b的最大值為 V,故D正確。 11.[xx全國(guó)卷Ⅲ]如圖,M為半圓形導(dǎo)線框,圓心為OM;N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框,圓心為ON;兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi);兩圓弧半徑相等;過直線OM ON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面?,F(xiàn)使線框M、N在t=0時(shí)從圖示位置開始,分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸,以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則( ) A.兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電 B.兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T C.在t=時(shí),兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等 D.兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí),兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等 答案 BC 解析 當(dāng)導(dǎo)線框N完全進(jìn)入磁場(chǎng)后,通過線框的磁通量將不變,故無感應(yīng)電流產(chǎn)生,因此它不會(huì)產(chǎn)生正弦交流電,故A錯(cuò)誤;導(dǎo)線框每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化為一個(gè)周期,故B正確;在t=時(shí),導(dǎo)線框轉(zhuǎn)過角度為45,切割磁感線的有效長(zhǎng)度相同,均為繞圓心的轉(zhuǎn)動(dòng)切割形式,設(shè)圓弧半徑為R,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為E=BR2ω,故C正確;導(dǎo)線框N轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi),有半個(gè)周期無感應(yīng)電流產(chǎn)生,所以兩導(dǎo)線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值并不相同,由閉合電路歐姆定律可知,兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí),感應(yīng)電流的有效值一定不相同,故D錯(cuò)誤。 12. [xx唐山開灤模擬]如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2,兩端分別接有四個(gè)阻值相同的定值電阻,變壓器初級(jí)線圈接到交變電源上,下列說法正確的是( ) A.副線圈電壓是電源電壓的2倍 B.流過R1的電流是副線圈上電流的3倍 C.R1上的電功率是R2上電功率的2倍 D.R1上的電功率是R2上電功率的9倍 答案 BD 解析 根據(jù)匝數(shù)比知副線圈電壓是R2電壓的2倍,故A錯(cuò)誤;設(shè)副線圈電壓為U2,電流為I2,則輸出功率P2=U2I2,設(shè)原線圈兩端電壓為U1,因=得U2=2U1。=,I1=2I2,對(duì)于R3有I2==,則流過R2的電流也為=I2,流過R1的電流為3I2,故B正確。由P=I2R知,R1的電功率是R2上功率的9倍。 第Ⅱ卷 (非選擇題,共62分) 二、填空題(本題共2小題,共12分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答) 13.[xx北京高考](6分)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中。如圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知,這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力________(填“增強(qiáng)”或“減弱”);相對(duì)金屬熱電阻而言,熱敏電阻對(duì)溫度變化的響應(yīng)更________(填“敏感”或“不敏感”)。 答案 增強(qiáng)(3分) 敏感(3分) 解析 由題圖可知,熱敏電阻在溫度上升時(shí),阻值下降,故其導(dǎo)電能力增強(qiáng);相對(duì)金屬熱電阻而言,熱敏電阻在溫度變化時(shí),阻值變化明顯,故對(duì)溫度更敏感。 14.[xx河南洛陽統(tǒng)考](6分)如圖甲所示的遠(yuǎn)距離輸電示意圖中,變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100,其輸入電壓如圖乙所示,遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100 Ω。降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖,其中R1為一定值電阻,R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,當(dāng)溫度升高時(shí)其阻值變小。電壓表V顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)。未出現(xiàn)火情時(shí),升壓變壓器的輸入功率為750 kW。 則輸電線中的電流為____________,輸電線路損耗功率為________。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),電壓表V的示數(shù)________(填“變大”或“變小”)。 答案 30 A(2分) 90 kW(2分) 變小(2分) 解析 由圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250 V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知,副線圈電壓為25000 V,所以輸電線中的電流為I==30 A;輸電線損失的電壓為ΔU=IR=30100 V=3000 V,輸電線路損耗功率為ΔP=ΔUI=90 kW;當(dāng)出現(xiàn)火情時(shí),傳感器R2阻值減小,降壓變壓器副線圈兩端電壓不變,副線圈中電流增大,定值電阻的分壓增大,所以電壓表V的示數(shù)變小。 三、解答題(本題共4小題,共50分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分;有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 15.[xx大慶模擬](10分) 如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10 cm的正方形線圈abcd共N=100匝,線圈電阻r=1 Ω。線圈繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=2π rad/s,外電路電阻R=4 Ω。 (1)求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;由圖示位置轉(zhuǎn)過60角時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的值; (2)取π2=10,求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流產(chǎn)生的總熱量; (3)由圖示位置開始,求在線圈轉(zhuǎn)過周期的時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量。 解 (1)由題意可得,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em=NBL2ω=1000.50.122π V=3.14 V(1分) 由圖示位置轉(zhuǎn)過60角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e=Emcos60=3.140.5 V=1.57 V(1分) (2)周期T=2π/ω=1 s(1分) 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流產(chǎn)生的熱量 Q=2T/(R+r)(1分) 聯(lián)立解得Q=1 J(1分) (3)Δt=T時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量q=Δt(1分) =(1分) =N(1分) ΔΦ=BL2-0(1分) 聯(lián)立解得q=0.1 C(1分) 16. [xx井岡山月考](11分)如圖所示,面積為S=0.2 m2的單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T,線圈軸線OO′與磁場(chǎng)邊界重合,線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),ω=100π rad/s,若從圖示位置開始計(jì)時(shí)。 (1)求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式; (2)若將一個(gè)電容器接在該線圈兩端,則該電容器的耐壓值應(yīng)不低于多少? (3)若將一支氖管接在該線圈兩端且不計(jì)線圈電阻。已知當(dāng)氖管兩端電壓達(dá)到或超過U0=25 V時(shí),氖管就能發(fā)光。則在此交變電流的一個(gè)周期內(nèi)氖管的發(fā)光時(shí)間為多少? 解 (1)由題意分析可知線圈總有一半在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)(勻速轉(zhuǎn)動(dòng)),所以產(chǎn)生的仍然是正弦交變電流,只是產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為整個(gè)線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)情況下的最大值的一半,故線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式e=Emsinωt(1分) Em=BωS(1分) 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得e=50sin100πt(V)(2分) (2)電容器的耐壓值應(yīng)不低于交變電壓的最大值50 V(2分) (3)由ω==100π rad/s,解得此交變電流的一個(gè)周期為T=0.02 s(1分) 當(dāng)氖管兩端電壓達(dá)到或超過U0=25 V時(shí),氖管就能發(fā)光。不計(jì)線圈電阻,則U0=50sin100πt(V),在前半個(gè)周期內(nèi),可得t1= s或t2= s(2分) 故在此交變電流的一個(gè)周期內(nèi)氖管的發(fā)光時(shí)間為 Δt=2(t2-t1)=0.01 s(2分) 17.[xx贛州月考](16分)有一臺(tái)內(nèi)阻為1 Ω的發(fā)電機(jī),供給一個(gè)學(xué)校照明用電,如圖所示。升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1,輸電線的總電阻R=4 Ω,全校共22個(gè)班,每班有“220 V 40 W”燈6盞。若保證全部電燈正常發(fā)光,則: (1)發(fā)電機(jī)輸出功率多大? (2)發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)多大? (3)輸電線上損耗的電功率多大? (4)輸電效率是多少? (5)若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光,發(fā)電機(jī)輸出功率是否減半。 解 (1)根據(jù)題意,所有燈都正常工作的總功率為:P2′=22640 W=5280 W(1分) 用電器都正常工作時(shí)的總電流為:I2′== A=24 A(1分) 兩個(gè)變壓器之間輸電線上的電流為:IR=I2==6 A(1分) 故輸電線上損耗的電功率:PR=IR=144 W(1分) 升壓變壓器的輸出功率為:P1′=PR+P2′=5424 W(1分) 而發(fā)電機(jī)輸出功率即為升壓變壓器的輸入功率:P出=P1=P1′=5424 W(1分) (2)降壓變壓器上的輸入電壓:U2=4U2′=880 V(1分) 輸電線上的電壓損失為:UR=IRR=24 V(1分) 因此升壓變壓器的輸出電壓為:U1′=UR+U2=904 V(1分) 升壓變壓器的輸入電壓為:U1=226 V(1分) 升壓變壓器的輸入電流為:I1=4IR=24 A(1分) 發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì):E=U1+I(xiàn)1r=226 V+241 V=250 V(1分) (3)由(1)可知,輸電線上損耗的電功率:PR=144 W(1分) (4)η=100%=100%=97%(1分) (5)燈泡減少一半時(shí):P有用=2640 W,此時(shí)輸電線上的電流:IR′== A=3 A(1分) 故此時(shí):P出′=P有用+I(xiàn)R′2R=2640 W+324 W=2676 W(1分) 可判斷發(fā)電機(jī)輸出功率減少一半多。 18.[xx西安模擬](13分)利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器,廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖1,將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場(chǎng)B中,在薄片的兩個(gè)側(cè)面a、b間通以電流I時(shí),另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢(shì)差,這一現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中的移動(dòng)電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累,于是c、f間建立起電場(chǎng)EH,同時(shí)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差UH。當(dāng)電荷所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力處處相等時(shí),EH和UH達(dá)到穩(wěn)定值,UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關(guān)系式UH=RH,其中比例系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù),僅與材料性質(zhì)有關(guān)。 (1)設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度(c、f間距)為l,請(qǐng)寫出UH和EH的關(guān)系式;若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電的,請(qǐng)判斷圖1中c、f哪端的電勢(shì)高; (2)已知半導(dǎo)體薄片內(nèi)單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為n,電子的電荷量為e,請(qǐng)導(dǎo)出霍爾系數(shù)RH的表達(dá)式。(通過橫截面積S的電流I=nevS,其中v是導(dǎo)電電子定向移動(dòng)的平均速率); (3)圖2是霍爾測(cè)速儀的示意圖,將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上,圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個(gè)永磁體,相鄰永磁體的極性相反。霍爾元件置于被測(cè)圓盤的邊緣附近。當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)圖象如圖3所示。若在時(shí)間t內(nèi),霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P,請(qǐng)導(dǎo)出圓盤轉(zhuǎn)速N的表達(dá)式。 解 (1)由場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差關(guān)系知UH=EHl。導(dǎo)體或半導(dǎo)體中的電子定向移動(dòng)形成電流,電流方向向右,實(shí)際是電子向左運(yùn)動(dòng)。由左手定則判斷,電子會(huì)偏向f端面,使其電勢(shì)低,同時(shí)相對(duì)的c端電勢(shì)高(2分) (2)由題意得:UH=RH?、?1分) 解得:RH=UH=EHl?、?2分) 當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí),有eEH=evB(1分) 得:EH=vB ③(1分) 又有電流的微觀表達(dá)式:I=nevS?、?1分) 將③、④帶入②得: RH=vBl=vl==(2分) (3)由于在時(shí)間t內(nèi),霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P,則有:P=mNt(1分) 圓盤轉(zhuǎn)速為N=(2分)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019 2020 年高 物理 一輪 復(fù)習(xí) 第十八 單元 電流傳感器 模擬 重組 新人
鏈接地址:http://weibangfood.com.cn/p-2834725.html