浙江省嘉興市2023-2024學年高二年級上冊1月期末考試物理（解析版）

嘉興市2023?2024學年高二第一學期期末測試

物理試題

考生須知：1.本卷中除特殊說明外，gmiOm/s2

2.不得使用計算器

3.答案填在答題卡或答題卷相應位置，填在試題卷上無效

一、單項選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題列出的四個備選項中只有

一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）

1.下列物理量屬于國際單位制中基本物理量的是（）

A.電流強度B.電場強度C.磁通量D.磁感應強度

【答案】A

【解析】

【詳解】國際單位制規(guī)定了七個基本物理量，分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學溫度、電流強度、光強度、

物質(zhì)的量。

故選A。

2.如圖甲為磁電式微安表的結(jié)構(gòu)，圖乙為極靴和鐵質(zhì)圓柱間的磁場分布，線圈。、》兩邊通以圖示方向電

流，線圈兩邊所在處的磁感應強度大小相等，則（）

A.線圈將逆時針轉(zhuǎn)動

B.a、6兩邊受安培力相同

C.線圈平面總與磁場方向垂直

D.在運輸時要用導體把兩接線柱連在一起

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.由左手定則可知，。受到的安培力向上，b受到的安培力向下，二力大小相等，方向相反,

線圈順時針旋轉(zhuǎn)，故AB錯誤；

C.由圖可知，線圈平面總與磁場方向平行，故C錯誤；

D.在運輸時要用導體把兩接線柱連在一起，利用電磁阻尼減小外界振動對指針的影響，故D正確。

故選D。

3.下列表達式中，不屬于物理量定義式的是（）

【答案】B

【解析】

【詳解】A.表達式

是電阻的定義式，故A不符合題意；

B.電流的定義式為

故B符合題意；

C.表達式

是磁感應強度的定義式，故C不符合題意;

D.表達式

是電容定義式，故D不符合題意。

故選B。

4.如圖所示，帶電粒子在以下四種器件中運動的說法正確的是（）

A.甲圖中從左側(cè)射入的粒子，只有帶正電的粒子才有可能沿直線射出

B.乙圖中等離子體進入上下極板之間后上極板A帶正電

C.丙圖中通過勵磁線圈的電流越大，電子的運動徑跡半徑越小

D.丁圖中只要回旋加速器的。形盒足夠大，加速粒子就能獲得任意速度

【答案】C

【解析】

【詳解】A.甲圖中帶正電的粒子從左側(cè)射入復合場中時，受向下的重力、電場力和向上的洛倫茲力，當

三個力平衡時，帶電粒子有可能沿直線射出；當帶負電的粒子從左側(cè)射入復合場中時，受向下的重力、

洛倫茲力和向上的電場力，當三個力平衡時，帶電粒子有可能沿直線射出，A錯誤；

B.乙圖中等離子體進入上下極板之間后，受到洛倫茲力作用，由左手定則可知，正粒子向B極板偏轉(zhuǎn)，

負粒子向A極板偏轉(zhuǎn)，因此極板A帶負電，極板B帶正電，B錯誤；

C.丙圖中通過勵磁線圈的電流越大，線圈產(chǎn)生的磁場越強，電子的運動由洛倫茲力提供向心力，則有

V2

evB=m——

R

R=—

eB

由上式可知，當電子的速度一定時，磁感應強度越大，電子的運動徑跡半徑越小，C正確；

D.丁圖中只要回旋加速器的。形盒足夠大，加速粒子就能獲得較大的能量，具有較大的速度，可當能

量達到25MeV?30MeV后就很難再加速了，原因是按照狹義相對論，粒子的質(zhì)量隨速度的增大而增大，

而質(zhì)量的變化會導致其回旋周期的變化，從而破壞了與電場變化周期的同步，因此加速粒子就不能獲得

任意速度，D錯誤。

故選C。

5.下列說法正確的是（）

A.普朗克提出的能量子假設否定了經(jīng)典物理學思想

B.變化的磁場會產(chǎn)生電場，均勻變化的磁場會產(chǎn)生均勻變化的電場

C.金屬塊中的渦流會產(chǎn)生熱量，應盡可能減小渦流

D.紫外線可以消毒，X射線可以用于診斷病情，/射線可以摧毀病變細胞

【答案】D

【解析】

【詳解】A.量子理論彌補了經(jīng)典物理學在宏觀宇宙世界和微觀粒子世界的不足，并未否定經(jīng)典物理學思

想，故A錯誤；

B.變化的磁場會產(chǎn)生電場，均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定電場，故B錯誤；

C.金屬塊中的渦流會產(chǎn)生熱量，真空冶煉爐利用渦流工作，故C錯誤；

D.紫外線可以消毒；X射線穿透能力較強，可以用于診斷病情；/射線有極強的穿透能力和很高的能量，

可以摧毀病變細胞，故D正確。

故選D。

6.不切斷電源只按下遙控器的待機鍵，電視機即進入待機模式。家用電視機待機功率約0.5W,假設每

戶家庭使用1臺電視機，如果在不使用電視機時及時切斷電源，則我國一年因此節(jié)省的電能最接近

()

A.lxlO7kWhB.lxlO8kWhC.lxl09kWhD.lxlOlokW-h

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】電視機待機狀態(tài)時的功率為

F=0.5W=5xl0-4kW

一年用電器待機時間為

r=24x365=8760h

一臺電視機待機一年消耗的電能為

W=Pt=5xKT4x8760=4.38kWh

全國大約有3億個家庭，則我國一年因此節(jié)省的電能為

理=3XX4.38a1X1()9kW?h

所以C正確；ABD錯誤；

故選Co

7.將一根表面絕緣的硬質(zhì)細導線按如圖所示繞成線圈，外沿大圈所圍面積為M，每個小圈所圍面積均為

邑。有一隨時間》變化的磁場，方向垂直線圈平面，磁感應強度大小3=穌-處，線方向垂直紙面朝

里，%大于0,綜與上均為常數(shù)。關于線圈中總的感應電動勢大小和A、2兩點電勢高低判斷正確的是

A.kS[,(pA>(pBB.5ks2,(pA<(pB

C.kS[+5ks2,(pA<(pBD,kSx-5kS2,(pA>(pB

【答案】C

【解析】

【詳解】根據(jù)楞次定律，大圈和5個小圈產(chǎn)生的感應電源方向均為順時針，磁場的變化率為鼠則感應電

動勢為

E=kS[+5ks2

且

（PA＜（PB

故選Co

8.如圖所示是電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)的照片，。、b、。是三個接線柱的尾端。6、。間接有電阻R2,。通過電阻與

與表頭連接，b直接與表頭連接。則下列說法正確的是（）

A.這是一只安培表B.測量時b端接正極c端接負極

C.圖中的電阻作用是分去一部分電流D.接入ac的量程比接入湖的量程大

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)題意等效電路如圖所示。

rc-@?（n

cba

表頭與電阻串聯(lián)，這是一只電壓表，故A錯誤；

B.測量時應接入ac端或必端，故B錯誤；

C.圖中的電阻與表頭串聯(lián)，起到分壓的作用，故C錯誤；

D.根據(jù)

u=ig（4+R）

接入ac的電阻較大，故接入ac的量程比接入M的量程大，故D正確。

故選D。

9.下列判斷正確的是（）

A,圖甲中磁鐵向右插入不閉合線圈，線圈中會產(chǎn)生感應電動勢

B.圖乙中矩形金屬線圈水平向右移動，矩形線圈中會產(chǎn)生感應電流

C.圖丙中閉合導線框以其任何一條邊為軸在磁場中旋轉(zhuǎn)，都能產(chǎn)生感應電流

D.圖丁中水平放置的圓形線圈直徑正上方導線中電流增大，線圈中產(chǎn)生感應電流

【答案】A

【解析】

【詳解】A.圖甲中磁鐵向右插入不閉合線圈，線圈中磁通量發(fā)生變化，線圈中會產(chǎn)生感應電動勢由于線

圈不閉合，線圈中不會產(chǎn)生感應電流，選項A正確；

B.圖乙中矩形金屬線圈水平向右移動，由于線圈的磁通量保持不變，矩形線圈中不會產(chǎn)生感應電流，選

項B錯誤；

C.圖丙中閉合導線框，若以豎直邊為軸在磁場中旋轉(zhuǎn)，不能產(chǎn)生感應電流，選項C錯誤；

D.圖丁中水平放置的圓形線圈直徑正上方導線中電流增大，線圈的磁通量一直為零，保持不變，線圈中

沒有感應電流，選項D錯誤。

故選A?

10.如圖所示是某電路中用到的理想變壓器，原線圈兩端輸入的交流電壓的有效值可認為恒定不變，兩燈

泡L］、L?規(guī)格完全相同，電流表電阻忽略不計。在以下各種操作中各電路元件都沒有損壞，下列說法正

A.僅使滑片N自變阻器〃端向〃端移動，燈泡4中的電流先減小后增大

B.僅使滑片N自變阻器a端向〃端移動，原線圈輸入功率先減小后增大

C.僅使滑片M上移，電流表示數(shù)變小

D.僅使滑片M下移，變壓器原線圈中的電流變大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.僅使滑片N自變阻器。端向b端移動，則滑動變阻器右側(cè)阻值減小，由于電壓不變，則燈泡

4中的電流增大，A錯誤；

B.僅使滑片N自變阻器。端向6端移動，負載總電阻先增大后減小，根據(jù)

P上

R

原、副線圈的功率先減小后增大，B正確；

C.僅使滑片M上移，副線圈匝數(shù)增大，根據(jù)

U2%

副線圈電壓增大，電流表示數(shù)增大，c錯誤；

D.僅使滑片M下移，同理C選項，副線圈電壓減小，副線圈電流減小，根據(jù)

/]〃2

原線圈電流減小，D錯誤。

故選B。

11.為測量儲物罐中不導電液體的高度，有人設計了一個監(jiān)測液面高度變化的傳感器。將與儲物罐外殼絕

緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容C置于儲罐中，電容C可通過開關S與電感或電源相連，如圖所示。當開

關從。撥到b時，由電感L和電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流。通過檢測振蕩電流的頻率變化，可以推

知液面的升降情況。關于此裝置下面說法正確的是（）

A.電源電動勢越小，則振蕩電流的頻率越低

B.當電路中電流最大時，電容器兩端電壓也最大

C.開關。撥向6瞬間，電感L的自感電動勢為最大

D.檢測到振蕩電流的頻率增加，說明液面高度在升高

【答案】C

【解析】

【詳解】A.振蕩電流的頻率

f=__i___

2TT4LC

則振蕩頻率與電源電動勢無關，選項A錯誤；

B.當電路中電流最大時，電容器放電完畢，此時電容器兩端電壓最小，選項B錯誤；

C.開關。撥向6瞬間，電流最小，電流變化率最大，即電感L的自感電動勢為最大，選項C正確；

D.檢測到振蕩電流的頻率增加，說明電容器的電容減小，根據(jù)

「￡S

C=--------

4兀kd

則￡減小，即液面高度在降低，選項D錯誤。

故選C。

12.如圖所示，電阻Ri和&是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導體，Ri的表面邊長是&的2倍,

a、6和c、d分別是兩個導體的接線柱。已知將。、6分別與電路中P、。接線柱連接時，電壓表示數(shù)為

U1,將C、1分別與電路中P、。接線柱連接時，電壓表示數(shù)為。2,貝U()

Ui>lh

C.Ri<&,Ux>Ui

UiVlh

【答案】A

【解析】

【詳解】由圖可知兩個電阻的長度比為2：1,橫截面積比為2：1,

由公式

可知

因為電路中內(nèi)外電阻相等，所以路端電壓相等，所以

Ui=U2

故A正確，BCD錯誤。

故選Ao

13.如圖所示，說法正確的是（

電容器極板［

電介質(zhì)板被測物體

A.甲圖裝置霍爾元件左右移動時,能產(chǎn)生霍爾電壓的原理是電磁感應

B.乙圖中物體向右移，則電容器的電容變大

C.丙圖裝置中通過物體位置變化引起線圈的自感系數(shù)改變

D丁圖裝置只要有聲音，即使不接入電源，R兩端也有電壓輸出

【答案】C

【解析】

【詳解】A.產(chǎn)生霍爾電壓的原理是帶電粒子在磁場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不是電磁感應，A錯誤；

B.根據(jù)

csS

C=--------

4兀kd

物體向右移，插入電容器的電介質(zhì)減少，介電常數(shù)減小，電容減小，B錯誤；

C.物體位置變化使軟鐵芯左右移動，引起線圈自感系數(shù)改變，C正確；

D.聲音使膜片振動，使膜片與固定電極形成的電容器電容改變，在電容器兩端加固有頻率及大小的電

壓，通過電容器的電流會發(fā)生改變，輸出音頻信號。如果不接入電源，R兩端不會有電壓輸出，D錯誤。

故選Co

14.如圖所示，電阻不計的水平導軌間距0.5m,導軌處于方向與水平面成53。角斜向左上方的磁感應強度

為5T的勻強磁場中。導體棒仍垂直于導軌放置且處于靜止狀態(tài)，其質(zhì)量〃z=lkg,電阻R=0.9Q,與

導軌間的動摩擦因數(shù)〃=。.5,電源電動勢E=10V,其內(nèi)阻r=0.1Q,定值電阻的阻值凡=4Q。不

計定滑輪的摩擦，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，細繩對漏的拉力沿水平方向，5皿53。=0.8,

B.重物重力G最大值是7.5N

C.導體棒ab受到的摩擦力方向一定向右

D.導體棒油受到的安培力大小為5N,方向水平向左

【答案】B

【解析】

【詳解】D.根據(jù)閉合電路的歐姆定律

E=/(R+K)+r)

可得

/=2A

導體棒外受到的安培力為

FA=IBL=5N

方向垂直磁場方向朝右上，與水平面呈37角，故D錯誤；

A.對導體棒受力分析，如圖所示。

fm=-FAcos53)=3.5N

當導體棒仍受到的摩擦力等于最大靜摩擦力，且方向向左時，重物重力G最小，最小值為

GmM=&sin53-九=0.5N

故A錯誤；

B.當導體棒仍受到的摩擦力等于最大靜摩擦力，且方向向右時，重物重力G最大，最大值為

Gmax=&sin53+4=7.5N

故B正確；

C.重物重力大小未知，導體棒仍受到的摩擦力方向可能向右，也可能向左，故C錯誤。

故選B。

15.如圖所示，邊長不小于9a的正方形區(qū)域ABC。內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強磁場，口外為磁場分界

線，與43距離為。，上方區(qū)域的磁感應強度大小為劣。質(zhì)量為小、電荷量為-9的粒子從A點垂直AD

射入上方磁場，經(jīng)。點第一次進入下方磁場，且0Q=3a,不計粒子重力，sin37o=0.6,則（）

A'xKx''x!B

;xx9xx\

OxXXQXXXI02

XXXXX

XXXXX

XXXXX

Dc

A.粒子射入磁場時的速度大小為”也

m

B.當下方磁感應強度大小3=也時，粒子垂直邊界飛出磁場

2

C.當下方磁感應強度大小3>2生時，粒子不一定從8c邊界飛出磁場

3

D.當下方磁感應強度大小3=4線且a。？=9。時，粒子垂直8C邊界飛出磁場

【答案】D

【解析】

【詳解】A.設粒子在磁場中的軌道半徑為R,根據(jù)勾股定理可知

（凡-4+（34）2=與2

解得

&=5a

在。1。2的上方，偏轉(zhuǎn)的圓心角為仇則

tan0=—

5

可知

9=37°

又由于

?mvl

可知粒子射入磁場時的速度大

A錯誤;

B.當下方磁感應強度大小3=也時，粒子在下方磁場運動的軌道半徑

2

此時圓心根本不在AO上，粒子不可能垂直AZ）邊界飛出磁場，B錯誤;

C.當下方磁感應強度大小3〉強時，粒子在下方磁場運動的軌道半徑

3

R,<-R,=—a

3818

進入。1。2下方后，圓心到AD距離

13a15a

4>8?--cos37°--->----

'828

到DG的距離

15a.石。15。

d?>3d—-----sin37=-----

88

運動軌跡如圖所示

因此不可能從下方和左方離開磁場，再次進入到0102上方后，半徑又變?yōu)?〃，這樣向右偏移的多，向

左偏移的少，最后一定從離開磁場，C錯誤；

D.當下方磁感應強度大小3=4穌時，粒子在下方磁場運動的軌道半徑

_5

RA—---—CL

444

從A點射入磁場后每一個周期向右移動的距離

9

d=2&sin37°-2R&sin37°=-a

因此經(jīng)過兩個周期，恰好從B點垂直離開磁場，D正確。

故選D。

二、非選擇題（本題共6小題，共55分）

16.在“導體電阻率的測量”的實驗中，小明同學想測定一段粗細均勻、電阻約為6。的合金絲的電阻

率，器材有：

電池組（電動勢3.0V,內(nèi)阻約為1。）

電流表（量程0~100mA,內(nèi)阻約0.5。）

電壓表V］（量程0~3V,內(nèi)阻約3k。）

電壓表V2（量程0~15V,內(nèi)阻約3k。）

滑動變阻器與（070。，允許最大電流2.0A）

滑動變阻器耳（0-500Q,允許最大電流05A）

（1）以上器材中，電壓表應選（填“Y”或"VJ）,滑動變阻器應選（填“RJ或

“冬”）。

（2）用螺旋測微器測量合金絲直徑時的刻度位置如圖1所示，讀數(shù)為mm。

圖1圖2

（3）根據(jù)如圖2所示的電路圖，小明已經(jīng)連接一部分電路如圖3所示，請在答題卡中的圖3對應位置將

電路連接完整______o

圖3

?

/二-------5

【答案】①.M②.玲③.1.220④.

【解析】

【詳解】（1）［1］電池組電動勢為3.0V,為減小實驗誤音!,電壓表應選量程為3V的V］。

［2］為調(diào)節(jié)方便，獲取更多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法，滑動變阻器應選阻值較小的，故滑動變

阻器應選與。

（2）［3］合金絲的直徑為

d=1mm+22.0x0.0mm=1.220mm

（3）［4］根據(jù)如圖2所示的電路圖，實物連接如圖所示。

17.在“練習使用多用電表”的實驗中，有小組同學利用歐姆表測量“220V,60W"的白熾燈燈絲電

阻。

（1）下列操作正確的是（單選）

A.測量前對多用電表進行機械調(diào)零，然后選擇歐姆擋“xlO”檔后直接測量

B.讀數(shù)時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)過大，換選更高倍率的擋位再進行測量

C.測量結(jié)束后將多用電表開關旋鈕轉(zhuǎn)到OFF位置

（2）將選擇開關調(diào)至歐姆擋“xlO”檔，并進行正確操作后，指針位置如圖所示，則白熾燈的燈絲電阻

【答案】①.C②.80

【解析】

【詳解】（1）[1]A.測量前對多用電表進行機械調(diào)零，選擇歐姆擋“X10”檔，歐姆調(diào)零后再進行測量，故

A錯誤；

B.讀數(shù)時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)過大，說明待測電阻阻值較小，應換選更低倍率的擋位再進行測量，故B錯誤；

C.測量結(jié)束后將多用電表開關旋鈕轉(zhuǎn)到OFF位置，故C正確。

故選C。

（2）⑵白熾燈的燈絲電阻為

R=8.0x10。=80Q

18.為研究舜猴桃電池的電動勢和內(nèi)阻，進行如下實驗。

（1）如圖1和圖2所示，先后用電壓表（量程為0~3V）和數(shù)字多用電表直流電壓2V檔（其內(nèi)阻遠大于

電壓表內(nèi)阻）直接測量了跳猴桃電池兩端電壓，則該電池的電動勢更接近______（填“電壓表”或“數(shù)

字多用電表”）測量的值，其值為______V；

ML

（2）該小組又以一節(jié)內(nèi)阻不計、電動勢為1.5V的干電池與水果電池串聯(lián)組成電源，測量電路如圖3所

示，改變電阻箱的阻值R,并讀出電壓表的讀數(shù)U,作出一——圖像如圖4所示，則水果電池的電動勢

RU

為______V,內(nèi)阻為______Q；（用圖3中所給字母表示）

圖3圖4

【答案】①.數(shù)字多用電表②.0.660③.--1.5?.-

ab

【解析】

【詳解】（1）[1]由于數(shù)字多用電表內(nèi)阻遠大于電壓表內(nèi)阻，根據(jù)

口_R口

測-R+r

則水果電池電動勢更接近數(shù)字多用電表的測量值。

⑵數(shù)字多用電表的示數(shù)為

U=0.660V

（2）[3][4]根據(jù)閉合電路的歐姆定律

E+El=U+^■r

整理得

1_E+E[11

R~rUr

圖像斜率為

b

ra

圖像縱截距為

—b=—

r

解得

E」-1.5,r=-

ab

19.(1)在物理課堂上，某學習小組探究“影響感應電流方向的因素”實驗時，操作動作和電流計指針偏

轉(zhuǎn)方向如圖1所示，如果改變條形磁鐵方向讓S極向下迅速插入線圈，則電流計偏轉(zhuǎn)方向為(填

“左偏”、“右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”)。

L

A

B

圖2

(2)某小組利用如圖2所示電路研究自感線圈工對小燈泡亮暗變化的影響，已知線圈自身電阻幾乎為

0,A、B是兩個相同的小燈泡，下列說法正確的是.

A.閉合開關，A、B燈均立刻亮，A燈亮度不再變化

B.閉合開關，A燈立刻亮，B燈先不亮，然后逐漸亮起來

C.電路穩(wěn)定后斷開開關，A燈立刻熄滅，B燈由不亮變亮再熄滅

【答案】①.左偏②.c

【解析】

【詳解】(1)口]如果改變條形磁鐵方向讓S極向下迅速插入線圈，即磁場方向改變，則電流方向相反,

所以電流計指針左偏;

(2)[2]AB.閉合開關S后，燈泡A、B同時變亮，之后由于線圈的通電自感，且其電阻幾乎為零，則

燈泡B緩慢熄滅，燈泡A的亮度逐漸變更亮，故AB錯誤;

C.閉合開關，電路穩(wěn)定后，再斷開S,燈泡A立即熄滅，但由于線圈的斷電自感，則燈泡B由暗變亮,

再逐漸熄滅，故C正確。

故選C。

20.利用電動機起重裝置可以提升重物，工作原理及電路圖如圖所示。已知電源電動勢￡=10V,電源

內(nèi)阻廠=in,電阻R=2.5。。當重物質(zhì)量嚴重超載時(電動機未能將重物提升)閉合電源開關S,電壓

表的示數(shù)U1=8V；減小重物質(zhì)量，當質(zhì)量根=0.72kg,閉合電源開關S,電動機最后以穩(wěn)定的速度勻

速提升重物，此時電動機獲得的電功率與不能提升重物時電動機獲得的電功率相同。(不計摩擦)求:

(1)電動機的內(nèi)阻時;

(2)重物勻速上升時電壓表示數(shù)。2和流經(jīng)電動機的電流大小幾；

(3)重物勻速上升的速度大小丫。

0

【答案】(1)1.5。；(2)—V,—A；(3)---m/s

77147

【解析】

【詳解】(1)未能提升時，電路為純電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

E=Ul+Ir

5=I(R+RM)

解得

RM=L5C

/=2A

(2)電動機獲得的電功率與不能提升重物時電動機獲得的電功率相同，則

PMTRM

弓2=&I=E/M-/2M(R+r)

^M1=幾2

解得

IMl=2A(不合實際舍去)

九24A

根據(jù)閉合電路歐姆定律有

U[=E~IM2r=^V

(3)重物勻速上升時有：

幾2=1M2&M+mgV

解得

100.

v=---m/s

147

21.如圖甲所示為某小型水電站的發(fā)電機示意圖，已知正方形線圈邊長L=100cm,匝數(shù)N=100匝，

線圈電阻不計；線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速〃=100r/s；己知電動勢最

大值與=500A/2V=

(1)求發(fā)電機中勻強磁場的磁感應強度大?。?/p>

(2)從線圈在圖甲所示位置開始計時，寫出感應電動勢隨時間變化的函數(shù)表達式；

(3)如圖乙所示，將發(fā)電機通過升壓變壓器工升壓后向遠處輸電，發(fā)電機的輸出功率為200kW,輸電線

的總電阻為4Q,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V,要求在輸電線上損失的功率控制在

10kW,則T］、的原副線圈匝數(shù)比區(qū)和以分別為多少？

?2〃4

/—/、n,1n,190

【答案】(1)B=上T；⑵e=500V2cos200^(V),⑶丁&，丁五

40〃

【解析】

【詳解】(1)線圈轉(zhuǎn)動的角速度

co=27m-200〃rad/s

由

Em=NBSco

得

B=-T

40〃

(2)線圈與中性面位置垂直，則感應電動勢隨時間變化的函數(shù)表達式

e=Emcoscot=500V2cos200^(V)

(3)輸電線上的電流

—唇=50A

V保

工的輸入電流

人=￡=400A

a

則工原、副線圈匝數(shù)比

nxI21

n2/18

工副線圈兩端電壓

U,=匡=4000V

T2原線圈兩端電壓

U3=U2-I2r&=3800V

則原、副線圈匝數(shù)比

n3_U3_190

丁干IT

22.如圖所示，平行導軌寬度L=2m,固定在水平面內(nèi)，右端尸、。間接有電阻R=5Q,金屬棒MN質(zhì)

量〃7=0.4kg,電阻r=m,垂直導軌放置，棒的左側(cè)有豎直擋桿，棒與導軌間的動摩擦因數(shù)〃=02,

到的距離％i=3m,勻強磁場磁感應強度方向垂直平面向下，磁感應強度的變化規(guī)律如圖所示，在

04內(nèi)5=(2—0.4。1，％后B恒定不變。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計導軌電阻，求：

(1)/=0時刻，回路中的感應電流大小及方向；

(2)當/=：時，金屬棒對豎直擋桿的擠壓恰好消失，則％為多少；

(3)在"后，撤去豎直擋桿，同時給施加一向左的外力尸使其在導軌上做加速度為a=5m/s2的勻

加速直線運動。

①導體棒向左運動％=3m過程中，通過R的電量；

②當與=5.5s時，F(xiàn)的功率。

得

e=ic

②撤去豎直擋桿施加外力F后,金屬棒做a=5m/s2的勻加速