
(2025届上海市浦东新区高三下学期二模考试物理试题)根据法拉第电磁感应定律,闭合线框在一定条件下可以产生感应电流。
47.如图(a)所示,一个总电阻为R的单匝正方形线圈在一个变化的磁场中,穿过线圈的磁通量随时间的变化如图(b)所示。则在半周期内通过线圈的电荷量为 ;一个周期内流过线圈的电流有效值为 。(以上两空结果均用“Φ0、R、T”表示)
48.如图所示,线圈在磁场中转动且切割磁感线可以在端口A、B处输出交变电压。线圈顺时针转动,从线圈平面处于中性面时开始计时,在第一个周期T内,转动的角速度恒定。
(1)当t=0.25T时,ad边上感应电流的方向为 。
A.a到d B.d到a
(2)如图所示,在A、B两端接一个阻值为R的电阻,线圈在第一个周期内克服安培力做功为W。线圈内阻为0.5R,则电阻上产生的热量为 。
A. B.
C. D.
(3)如图所示,在A、B端口处接一个家用低压变压器,在实际使用过程中发现其微微发热。当UAB=6.0V时,表中“★”的数据最符合实际的是
A.12.0V B.11.3V C.3.0V D.2.8V
原线圈匝数 | 副线圈匝数 | UAB/V | UCD/V |
400 | 800 | 6.0 | ★ |
(4)若线圈产生的正弦交流电动势随时间变化的e - t图像按如图所示呈规律性变化,其中第一个周期内线圈产生的电能为W0。经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为 。
A.80.0% B.64.0%
C.40.0% D.26.7%
【答案】47.
48. A C B A
【知识点】根据有效值计算交流电路中的电功、电功率和焦耳热、计算转动过程中通过线圈截面的电量、理想变压器两端电压与匝数的关系
【解析】47.[1]由题意,在半周期内通过线圈的电荷量为
[2]根据图(b),可得一个周期内流过线圈的电流有效值为
48.(1)[1]从线圈平面处于中性面时开始计时,根据右手定则,可判断知t=0.25T时,ad边上感应电流的方向为a到d 。
故选A。
(2)[2]线圈在第一个周期内克服安培力做功为W,根据功能关系可知,
,
则电阻上产生的热量为
故选C。
(3)[3]若该变压器为理想变压器,根据理想变压器电压与匝数比关系
可得
但由于在实际使用过程中发现其微微发热,即输出端的功率小于输入端的功率,则输出端的电压真实值应比理论值稍小一些。
故选B。
(4)[4]第一个周期内线圈产生的电能为W0,经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为
故选A。
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