高中物理复习——交流电电磁场和电磁波

1、第十三章 交流电 电磁场和电磁波第一单元 交变电流第1课时 交流电的产生及描述要点一 交变电流的产生及变化规律1.（2009·通州模拟）某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断 （ ）A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从AD时刻线圈转过的角度为2 D.若从OD时刻历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变100次答案D要点二 描述交流电的物理量2.如图所示,交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匀速转动的角速度为,线圈内阻为r,外电路电阻为R.当线

2、圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:（1）通过R的电荷量q为多少？（2）R上产生的电热QR为多少？（3）外力做的功W为多少？答案 （1） （2） （3）题型1 求交流电的有效值【例1】如图所示表示交变电流的电流随时间变化的图象,此交变电流的有效值是 （ ）A.5AB.5 AC.3.5AD.3.5 A答案B题型2 交流电图象的应用【例2】如图所示,为某交变电动势随时间变化的图象,从图象中可知交变电动势的峰值为V,周期T是s,交变电动势变化最快的时刻是,穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时刻是,若此交流线圈共100匝,则穿过此线圈的最大磁通量是Wb.答案 310

3、2×10-2（n=1,2,3） （n=0,1,2,3）1×10-2题型3 生活物理【例3】曾经流行过一种自行车,它有能向车头灯供电的小型交流发电机,如图甲为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定转轴上的矩形线框,转轴过bc边中点,与ab边平行,它的一端有一半径r0=1.0 cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图乙所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动.设线框由N=800 匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20 cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感应强度B=0.010 T,自行车车轮的半径R1=35 cm,小齿轮的半径

4、R2=4.0 cm,大齿轮的半径R3=10.0 cm.现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大时才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V?（假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动）答案 3.2 rad/s1.一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为 （ ）A.×10-5 AB.×10-5 AC.×10-5 AD. ×10-5 A答案B2.如图所示,一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T.若把万用电表

5、的选择开关拨到交流电压挡,测得a、b两点间的电压为20.0 V,则可知:从中性面开始计时,当t=T/8时,穿过线圈的磁通量的变化率约为 （ ）A.1.41 Wb/sB.2.0 Wb/sC.14.1 Wb/sD.20.0 Wb/s答案B3.如图所示为演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=0.5 T,线圈匝数n=50,每匝线圈面积0.48 m2,转速150 r/min,在匀速转动过程中,从图示位置线圈转过90°开始计时.（1）写出交变感应电动势瞬时值的表达式.（2）画出e-t图线.答案 （1）e=188sin 5t V （2）见下图4.如图所示,矩形线框匝数n=250匝,ab=1

6、2 cm,ad=10 cm,线框置于B=T的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO以120 r/min的转速匀速转动,线框通过滑环与外电路相连,外电路接有R=12的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L.求:（1）当S接e时,电流表读数为多少?R的热功率为多大?10 min内外力对线框做功多少?（2）当S接f时,氖泡闪光频率为多大?通电10 min,氖泡发光总时间为多少?（线框电阻不计）答案 （1）1.41 A 24 W1.44×104J（2）4 Hz400 s第2课时 交变电流综合问题 电感和电容对交流电的作用要点一 交变电流综合问题1.如图所示,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的

7、轴匀速转动,电容器两极板水平放置.在两极板间,不计重力的带正电粒子Q在t=0时由静止释放,若两板间距足够宽,则下列运动可能的是 （ ）A.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子一定能到达极板B.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子在两极间往复运动C.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子在两极间往复运动D.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子一定能到达极板答案AB要点二 电感和电容对交变电流的作用2.如图所示,三个灯泡是相同的,而且耐压足够,电源内阻忽略.当单刀双掷开关S接A时, 三个灯亮度相同,那S接B时 （ ）A.三个灯亮度相同B.甲灯最亮,丙灯不亮C.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮D.只有丙灯

8、不亮,乙灯最亮答案D题型1 交变电流的电路问题【例1】如图所示线圈面积为0.05 m2,共100匝,线圈总电阻为r=1,外电阻R=9,线圈处于B=T的匀强磁场中.当线圈绕OO以转速n=300 r/min匀速转动时,求:（1）若从线圈处于中性面开始计时,写出电动势的瞬时表达式.（2）两电表的示数.（3）线圈转过180°的过程中,通过电阻的电荷量.（4）线圈匀速转一圈产生的总热量.答案 （1）e=100sin 10t V（2）5A45V（3）C（4）100 J题型2 带电粒子在交变电场中运动【例2】如图是示波管的示意图.竖直偏转电极的极板长l=4 cm,板间距离d=1 cm,板右端距荧光

9、屏L=18 cm.（水平偏转电极上不加电压,没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107m/s.电子的电荷量e=1.60×10-19 C,质量m=0.91×10-30 kg.若在偏转电极上加u= 220sin 100t V的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段?答案 10 cm题型3 生活物理【例3】如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图,转轴的一端装有一对随轴转动的磁极,另一端装有摩擦小轮.电枢线圈绕在固定的U形铁芯上,自行车车轮转动时,通过摩擦小轮带动磁极转动,使线圈中产生正弦交变电流,给车头灯供电.已知自行车车轮

10、半径r=35 cm,摩擦小轮半径r0=1.00 cm,线圈有n=800匝,线圈框横截面积S=20 cm2,总电阻R1=40.旋转磁极的磁感应强度B=0.010 T,车头灯电阻R2=10.当车轮转动的角速度=8 rad/s时求:（1）发电机磁极转动的角速度.（2）车头灯中电流的有效值.答案 （1）280 rad/s（2）64 mA1.两个相同的灯泡L1和L2,接到如图所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与电感线圈串联,当a、b处接电压最大值Um、频率为f的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后,灯L1的亮度高于灯L2的亮度,新电源的电压最大值和频率可能是 （ ）A

11、.最大值仍为Um,而频率大于fB.最大值仍为Um,而频率小于fC.最大值大于Um,而频率仍为fD.最大值小于Um,而频率仍为f答案A2.如图所示,“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器.音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动.图为音箱的电路简化图,高、低频混合电流由a、b端输入,L是线圈,C是电容器,则 （ ）A.甲扬声器是高音扬声器B.甲扬声器是低音扬声器C.乙扬声器是高音扬声器D.乙扬声器是低音扬声器答案BC3.如图

12、所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sinx m所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2 T.正方形金属线框的边长是0.40 m,电阻是0.1,它的一条边与x轴重合.在拉力F的作用下,线框以10 m/s的速度水平向右匀速运动.试求:（1）拉力F的最大功率是多少?（2）拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?答案 （1）1.6 W（2）0.048 J4.如图所示,在真空中速度v0=6.4×103m/s的电子束连续射入两平行板之间,板长L=12 cm,板间距离d=0.5 cm,两板不带电时,电子束将沿两板之间的中线做直线运动.在两板之间加一交变电压u=91si

13、n100tV,若不计电子间的相互作用,电子电荷量 e=1.6×10-19 C,电子质量m=9.1×10-31 kg,不计电子打在极板上对两极电压的影响.（1）在图中画出电子束可能出现的区域.（画斜线表示,要求有推理和计算过程）（2）如果以两极板刚加上交变电压时开始计时（t=0）,则何时进入交变电场的电子打在极板上具有最大的动能?答案 （1）见右图（2）（0.005+0.01n）s（n=0,1,2,）1.如图所示的交变电流,最大值为Im,周期为T,则下列有关该交变电流的有效值I,判断正确的是 （ ）A.I=B.I<C.I >D.以上均不正确答案B2.如图所示,把电

14、阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上,三个电流表的示数相同.若保持电源电压大小不变,而将频率减小,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是 （ ）A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3C.I2>I1>I3D.I3>I1>I2答案C3.如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.4 m,ad=bc=0.2 m,线圈匝数N=100,电阻r=1,线圈在磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以=100rad/s的角速度匀速转动,外接电阻R=9,以图示时刻开始计时,则 （ ）A.电动势瞬时值为160sin100VB.t=0时线圈中

15、磁通量变化率最大C.t=s时线圈中感应电动势最大D.交变电流的有效值是8A答案BC4.如图所示,一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在转动过程中,线框中的最大磁通量为m,最大感应电动势为Em,下列说法正确的是（ ）A.当磁通量为零时,感应电动势也为零B.当磁通量减小时,感应电动势在减小C.当磁通量等于0.5m时,感应电动势等于0.5EmD.角速度等于答案D5.（2009·安阳月考）收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将220 V的正弦交流电变为稳定的直流电的装置,其中的关键部分是整流电路.有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正

16、弦规律变化）,则该脉动直流电电流的有效值为 （ ）A.8AB.4AC.2AD.A答案B6.将阻值为5的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示.下列说法正确的是（ ）A.电路中交变电流的频率为0.25 HzB.通过电阻的电流为AC.电阻消耗的电功率为2.5 WD.用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V答案C7.如图（甲）所示，为电热毯的电路图，电热丝接在u=311sin 100t V的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图（乙）所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是 （ ）A.110 VB.156 VC.220

17、VD.311 V答案B8.如图甲所示电路,电阻R的阻值为50,在ab间加上图乙所示的正弦交流电,则下面说法中错误的是 （ ）A.交流电压的有效值为100 VB.电流表示数为2 AC.产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD.如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍答案C9.一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,并且可绕垂直于磁场的轴匀速转动,角速度为时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E0,周期为T0,外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2,线圈中产生的交变电动势的最大值为E,周期为T,外力提供的功率为P.则E、T和P的大小 为 （ ）A.E=2

18、E0,T=T0,P=2P0B.E=E0,T=T0,P=2P0C.E=2E0,T=T0,P=2P0D.E=2E0,T=T0,P=4P0答案D10.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l,它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动,转速为n.导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为 （ ）A.B.C.D.答案B11.如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab=0.25 m,宽度bc=0.20 m,共有n=100匝,总电阻r=1.0,可绕与磁场方向垂直的轴OO转动.线圈处

19、于磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0 V,1.8 W”的灯泡.当线圈以角速度匀速转动时,小灯泡消耗的功率恰好为1.8 W.则:（1）推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em=nBS（其中S表示线圈的面积）.（2）求线圈转动的角速度.（3）线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能.答案 （1）线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大,设ab边的线速度为v,该边产生的感应电动势为E1=BLabv与此同时,线圈的cd边也在切割磁感线,产生的感应电动势E2=BLcdv,线圈产生的总感应电动势为Em=n（E1+E2）,因为Lab=Lcd,

20、所以Em=n·2BLabv线速度v=·Lbc,故Em=nBLab·Lbc而S=LabLcd (S为线圈的面积),Em=nBS.（2）2.5 rad/s（3）5.43×102J12.（2009·泰安月考）如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值是R的电阻.一电阻是R0,质量为m的导体棒放置在导轨上,在外力F作用下从t=0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律是v=vmsint,不计导轨电阻.求:（1）安培力Fi与时间t的关系式.（2）从t=0到t=时间内外力F所做的功.答案 （1）Fi=s

21、int （2）13.真空中足够大的两个相互平行的金属板a、b之间距离为d,两极之间的电压Uab=Ua-Ub,按图所示规律变化,其周期为T,在t=0时刻一带正电的粒子仅在电场力作用下,由a板从静止开始向b板运动,并于t=nT（n为自然数）时刻恰好到达b板.（1）求当该粒子的位移为多大时,速度第一次达到最大?速度的最大值是多少?（2）若该粒子在t=T/6时刻才从a板开始运动,并且以粒子开始运动为计时起点,求粒子经过同样长的时间（nT）,将运动到离a板多远的地方?（3）若该粒子在t=T/6时刻才从a板开始运动,求粒子经过多长时间才能到达b板?答案 （1）（2） （3）（3n-（n=0,1,2,3,）

22、第二单元 变压器 电磁场与电磁波第3课时 变压器 电能的输送要点一 变压器1.如图所示为由一个原线圈n1和两个副线圈n2、n3组成的理想变压器,已知n1n2n3=421,电阻R=3,副线圈n2接2个“6 V, 6 W”灯泡,副线圈n3接4个3 W的灯泡,所有灯泡均正常发光,求电源的输出功率.答案 36 W要点二 电能的输送2.图是远距离输电系统的示意图（为了简单,设用户的电器是电动机）,下列选项中正确的是（ ）A.发电机能发电的主要原理是库仑定律,变压器能变压的主要原理是欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律B.发电机能发电的主要原理是安培定律,变压器能变压的主要原理是

23、欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律C.发电机能发电的主要原理是欧姆定律,变压器能变压的主要原理是库仑定律,电动机通电后能转动起来的主要原因是法拉第电磁感应定律D.发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律,变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律,电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律答案D题型1 变压器动态分析问题【例1】如图所示为一理想变压器,S为双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1为原线圈中的电流,则 （ ）A.保持U1及P的位置不变,S由a接到b时,I1增大B.保持U1及P的位置不变,S由b接到a时,R消耗的功率减小C.保持U

24、1不变,S接在a处,使P上滑时,I1增大D.保持P的位置不变,S接在a处,当U1增大时,I1增大答案ABD题型2 变压器原理的拓展应用【例2】如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1n2n3=4431,原线圈两端输入电压U1=220 V,在变压器输出端如何连接可使“20 V,10 W”灯泡L1正常发光？如何连接可使“10 V,5 W”灯泡L2正常发光？通过计算,分别画出连接图.答案 见下图题型3 远距离输电问题【例3】如图所示,某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输电线的总电阻为10,允许线路损耗的功率为输出功率的4 %.求:（1）若不用

25、变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?（2）用如图所示的电路输电,若村民和村办小企业需要220 V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?（不计变压器的损耗）答案 （1）320 V5 760 W（2）13 7211题型4 生活物理【例4】有一台发电机,供给一个学校照明用电,如图所示.升压变压器的匝数比为14,降压变压器的匝数比为41,输电线的总电阻R=4,全校共22个班,每班有“220 V,40 W”灯6盏,若要保证全部电灯正常发光,则:（1）发电机输出功率多大?（2）发电机输出电压多大?（3）输电效率是多少?（4）若使用灯数减半并正常发光,

26、发电机输出功率是否减半？答案 （1）5 424 W （2）226 V （3）97 % （4）否1.如图所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流,下列说法正确的是 （ ）A.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小B.保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,则I2减小C.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1增大D.保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,则I1减小答案BC2.（2009·重庆模拟）如图两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220

27、V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110 V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为 （ ）A.220 V,220 VB.220 V,110 VC.110 V,110 VD.220 V,0 V答案B3.加在理想变压器原线圈上的交流电源的电动势为E,内阻为r,与副线圈相连的负载电阻为R,如图所示,则（1）原线圈中的电流I1多大时,负载上获得的功率最大?最大功率是多少?（2）若想使负载电阻获得最大功率,变压器匝数比多大?答案 （1）（2）4.有条河流,流量Q=2 m3/s,落差h=5 m,现利用其发电,若发电机总效率为50 %,输出电

28、压为240 V,输电线总电阻R=30,允许损失功率为输出功率的6 %,为满足用电的需求,则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光?答案 6125 23511 470盏第4课时 电磁场 电磁波要点一 麦克斯韦电磁场理论1.关于电磁场的理论,下面说法正确的是 （ ）A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D.振荡电场周围产生的磁场也是振荡的答案BD要点二 电磁波2.电磁波与机械波相比较有 （ ）A.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质B.

29、电磁波在任何介质中的传播速率都相同,机械波在同一介质中的传播速率都相同C.电磁波与机械波都不能产生干涉现象D.电磁波与机械波都能产生衍射现象答案AD要点三 无线电波的发射和接收、电视和雷达3.雷达向远处发射无线电波,每次发射的时间是1 s,两次发射的时间间隔为 100 s,在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示,已知图中ab=bc,则障碍物与雷达之间距离是多大？答案 7.5×103m题型1 麦克斯韦原理的应用【例1】如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速率v0沿逆时针方向匀速转动.若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正

30、比例增加的变化磁场,设运动过程中小球带的电荷量不变,那么 （ ）A.小球对玻璃环的压力不断增大B.小球受到的磁场力不断增大C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动D.磁场力对小球一直不做功答案CD题型2 电磁场与电磁波的理解【例2】关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是 （ ）A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B.变化的电场周围一定产生变化的磁场C.电磁波既能在介质中传播,又能在真空中传播D.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短答案CD题型3 科技物理【例3】 电子感应加速器是利用变化磁场产生的电场来加速电子的.如图所示,在圆形磁铁的两极之间有一环形

31、真空室,用交变电流励磁的电磁铁在两极间产生交变磁场,从而在环形室内产生很强的电场,使电子加速.被加速的电子同时在洛伦兹力的作用下沿圆形轨道运动.设法把高能电子引入靶室,能使其进一步加速.在一个半径r=0.84 m的电子感应加速器中,电子在被加速的4.2 ms内获得的能量为120 MeV.这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的,磁通量从零增到1.8 Wb,求电子共绕行了多少周?答案 2.8×1051.电磁波与声波比较 （ ）A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B.由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大C.由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大D.电磁波和声

32、波在介质中的传播速度,都是由介质决定,与频率无关答案ABC2.用麦克斯韦的电磁场理论判断,图中表示电场（或磁场）产生磁场（或电场）的正确图象是（ ）答案C3.一雷达向一方向发射不连续的无线电波,每次发射的时间为百万分之一秒,两次发射的时间间隔是万分之一秒.下图是雷达指示器的显示屏上显示的情景,P为发射出去的无线电波的某一尖形波,Q为其遇到障碍物反射回来被雷达接收到的尖形波.由图中所给信息计算障碍物离雷达站的距离.答案 12 km4.如果你想通过同步卫星转发的无线电话与对方通话,则在你讲完话后,至少要等多长时间才能听到对方的回话?（已知地球的质量M=6.0×1024 kg,地球半径R=

33、6.4×106m,万有引力恒量G=6.67×10-11 N·m2/kg2）答案 0.48 s1.我国已成功发射“神舟”六号载人飞船,飞船在返回途中总有一段时间和地面失去无线电联系,其原因是 ( )A.飞船为节省能量不再发送信号B.自由降落阶段不必加以控制,地面也不向飞船发信号C.由于高速下降和空气摩擦,在飞船周围形成等离子云,阻碍了电磁波的传送D.虽然不能进行通讯联络,但雷达仍能探测到飞船答案 C2.图中电容式话筒右侧固定不动的金属板b,与能在声波驱动下沿声源水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器,a、b分别通过导线与恒定电源两极相接.声源S做位移为x=

34、Asin 2 000t的振动 ( )A.a振动过程中a、b板之间的电场强度不变B.a振动过程中话筒会产生电磁波C.导线ac的电流的频率为1 000 HzD.a向右位移最大时,a、b板形成的电容最大答案 BCD3.根据麦克斯韦电磁理论,下列说法正确的是 ( )A.电场周围一定产生磁场,磁场周围也一定产生电场B.变化的电场周围一定产生磁场,变化的磁场周围也一定产生电场C.变化的电场周围一定产生变化的磁场D.电磁波在真空中的传播速度为3.0×108 km/s答案 B4.(2009·晋中质检)互感器是一种特殊的变压器,借助它,交流电压表(或电流表)可以间接测量高电压和大电流.如下图

35、所示为电压互感器或电流互感器的接线图,其中正确的是 ( )答案 A5.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直.在t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图所示),线圈的cd边离开纸面向外运动.若规定由abcda方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是 ( )答案 C6.如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的图象.原、副线圈匝数比n1n2= 101,串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A,下列说法正确的是( )A.变压器输出端所接电压表的示数为20 VB.变压器的输出功率为200 WC.变压器输出端的交流电频率为50 Hz

36、D.串在变压器输出端的电流表示数为10 A答案 C7.（2009·聊城模拟）钳形电流表的外形和结构如图 (a)所示.电流表的读数为1.2 A.图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则 ( )A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4 AB.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4 AC.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图(b)的读数为3.6 A答案 C8.理想变压器连接电路如图甲所示,当输入电压波形如图乙时,已知原、副线圈的匝数比为101,安培表读数为2 A,则 ( )A.伏特表读数282 V B.伏特表读数28

37、.2 VC.输入功率为56.4 W D.输入功率为40 W答案 D9.如图甲所示,在变压器的输入端串接上一只整流二极管D,在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压u1=Um1sint,设t=0时刻为a“+”、b“-”,则副线圈输出的电压的波形(设c端电势高于d端电势时的电压为正)是图中的 ( )答案 B10.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图.变压器输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动.输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R0表示,变阻器R表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头P向下移动时,下列说法中错误的是 ( )A.相当于在增加用电器的数目B.V1表的示数随V2表的示数

38、的增大而增大C.A1表的示数随A2表的示数的增大而增大D.变压器的输入功率在增大答案 B11.为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站.三峡水利工程中某一水力发电站的发电机组设计为:水以v1=3 m/s的速度流入水轮机后以v2=1 m/s的速度流出,流出水位比流入水位低10 m,水流量Q=10 m3/s,水轮机效率为75%,发电机效率为80%,试问:(1)发电机组的输出电功率是多少?(2)如果发电机输出的电压为240 V,用户所需电压为220 V,输电线路中能量损失为5%,输电线电阻为50/3 ,那么所需升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别是多少?答案 (1)624 Kw (2

39、)43326 000 26 94543312.如图所示,小型交流发电机的电动势为E=20 V,内阻不计,它通过一个阻值R=6 的指示灯连接到一个理想降压变压器的输入端.在变压器的输出端并联着24盏规格都是“6 V,0.25 W”彩色小灯泡,每只灯泡都正常发光,导线电阻不计.求:(1)原线圈中的电流.(2)降压变压器的初级、次级线圈的匝数比.(3)若只使用18盏彩色小灯泡,通过计算说明这时每盏小灯泡的工作状态如何.(设小灯泡的电阻不随温度变化)答案 (1) A (2) (3)每盏灯泡的电阻RL=144 18盏灯的总电阻R总=8 设这时副线圈中的电流为I2,则原线圈中的电流为I2由功率关系得E(I

40、2)-(I2)2R=I22R总代入数据得I2= A这时每盏灯泡的电压U2=I2R总= V>6 V所以灯泡比原来更亮,有可能烧坏.13.如图所示,原线圈匝数为n1,两个副线圈的匝数分别为n2和n3.四只完全相同的灯泡分别接在理想变压器的原、副线圈的回路中,当原线圈回路中a、b接入交流电压U0时,四只灯泡均正常发光,则三组线圈的匝数比n1n2n3等于多少?灯泡的额定电压U额等于多少?答案 321 U0实验17:练习使用示波器【例1】如图中的示波器面板,屏上显示的是一条亮度很低,线条较粗且模糊不清的波形. (1)若要增大显示波形的亮度,应调节旋钮.(2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节旋

41、钮.(3)若要将波形曲线调至屏中央,应调节与旋钮.答案 (1)辉度调节 (2)聚焦调节旋钮和辅助聚焦 (3)旋钮“”和“”.【例2】如图实所示为示波器上的面板,图甲为一信号源. (1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号如图乙所示,应将信号源的a端与示波器面板上 的接线柱相连,b端与接线柱相连.(2)若示波器显示屏上显示的波形如图丙所示,要使波形横向展宽,应调节旋钮.(3)若将信号源改为一节干电池的直流电源,并已正确接入示波器,此时选择开关“DC,AC”应置 于位置(填“DC”或“AC”).答案 (1)Y输入 地 (2)X增益 (3)DC【例3】用示波器可以测量直流电压.当输入电压为50 mV时

42、,亮斑恰好偏移中心一格,以此作为标准,就可以根据亮斑偏移的格数来计算出电压值.现要测量一节干电池的电压.(1)试写出操作步骤.(2)将“衰减”旋钮分别处于“10”、“100”挡时,亮斑偏移中心的格数n分别为多少？(设一节干电池的电压为1.5 V)答案 (1)测量的步骤如下:做好预热准备、调好聚焦.按右图所示,将干电池正极与“Y输入”相连,将干电池的负极与示波器的“地”相连.把扫描范围旋钮置于“外X”处,“DC”“AC”开关置于“DC”位置.调节水平位移“”、竖直位移“”,使光点位于荧光屏中心. 将“衰减”旋钮置于“10”,观察亮斑偏移屏中心的格数.将“衰减”旋钮置于“100”,观察亮斑偏移屏中

43、心的格数.重复、步骤再将观察结果记录在自己设计的表格中.(2)当“衰减”旋钮置于“10”挡时,按照公式U=n×50×10(衰减倍数)(mV),n=3,即光斑在屏上向上偏移中心3格.当“衰减”旋钮置于“100”挡时,依上公式可知n=0.3(格),即光斑在屏上向上偏移中心 0.3格.1.在观察正弦规律变化的电压图线时,将“扫描范围”旋钮置于第一挡(10 Hz 100 Hz),把“衰减”旋钮置于“”挡,再调节“扫描微调”旋钮,屏上便出现完整的正弦曲线,如图所示.则下列关于同步极性选择的说法正确的是 ( )A.图甲是同步开关置于“-”的结果B.图甲是同步开关置于“+”的结果C.图乙

44、是同步开关置于“-”的结果D.图乙是同步开关置于“+”的结果答案 BC2.(2009·洛阳质检)示波器是一种常见的电子仪器,利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情况.将如图所示的电路中的c、d两点分别接示波器的“Y输入”和“地”.扫描范围旋钮置于左边第一挡,对示波器调节后,在荧光屏上出现的波形应为哪一种波形? ( )答案 C3.如图所示为示波器面板.一位同学在做“练习使用示波器”的实验时,进行了如下的操作:(1)打开电源后,首先在屏上调出了一个最圆最小的亮斑,但亮斑位于屏上的左上角.若想将这个亮斑调到屏幕的正中央,他应该调节和旋钮(填旋钮对应的数字);(2)为观察示波器的水平扫描

45、作用,他调节相应的旋钮,看到屏上的亮斑从左向右移动,到达右端后又很快回到左端.之后,他顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率,此时屏上观察到的现象是;(3)为观察按正弦规律变化的电压的图线,他把扫描范围旋钮置于左边第一挡(10100 Hz).要由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压,他应将旋钮(填旋钮对应的数字)置于挡.答案 (1)根据示波器面板上各旋钮的作用可知,应调节竖直位移和水平位移两个旋钮,即6、7.(2)当将X增益旋钮顺时针转到三分之一处,扫描微调旋钮逆时针转到底,扫描范围旋钮置于最低挡,可看到亮斑从左向右反复移动.顺时针转动扫描微调旋钮,增大扫描频率,此时可观察到亮斑迅速地形成一条

46、亮线.(3)要观察到清晰的正弦图线,应将扫描范围旋钮置于第一挡,将衰减调节旋钮置于“”挡,即应将10旋钮置于挡.4.如图甲所示为示波器面板,图乙为一信号源. (1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形,应将信号源的a端与示波器面板上的接线柱相连,b端与接线柱相连.(2)若示波器所显示的输入波形如图丙所示,要将波形上移,应调节面板上的旋钮;要使此波形横向展宽,应调节旋钮.答案 (1)Y输入 地 (2)6 X增益5.在“练习使用示波器”的实验中:(1)为观察亮斑在竖直方向上的偏移,应该将扫描范围旋钮置于“外X”挡,使亮斑位于屏的,然后,应把“DCAC”开关置于“”位置,以备给示波器输入一个直流

47、电压.(2)为给示波器输入一个Y方向的直流电压(要求从零电压开始逐渐增加),请将下图所示的器材与示波器连成正确的电路. (3)调节变阻器改变输入电压,可以看到亮斑向上的偏移随之改变,电压越高,向上的偏移越;调换电池正、负极,改变输入电压,可以看到亮斑向偏移.答案 (1)中心 DC (2) (3)大 下知识整合 演练高考题型1 交变电流的产生和规律【例1】（2008·广东·5）小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R=10的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻.下列说法正确的是 （ ）A.交变电流的周期

48、为0.125 sB.交变电流的频率为8 HzC.交变电流的有效值为AD.交变电流的最大值为4 A答案 C题型2 变压器与电能输送【例2】（2008·上海·20B）某小型水电站输出功率为20 kW,输电线路总电阻是6.（1）若采用380 V输电,求输电线路损耗的功率.（2）若改用5 000 V高压输电,用户端利用n1n2=221的变压器降压,求用户得到的电压.答案 （1）16.6 kW（2）226.2 V题型3 电磁场和电磁波【例3】(2007·江苏·8)2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家,以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在

49、不同方向上的微小变化.他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点.下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是 ( )A.微波是指波长在10-3 m到10 m之间的电磁波B.微波和声波一样都只能在介质中传播C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说答案 ACD1.（2008·山东·20）图（a）、（b）分别表示两种电压的波形,其中图（a）所示电压按正弦规律变化.下列说法正确的是 （ ）A.图（a）表示交流电,图（b）表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图（a）所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100t VD.图

50、（a）所示电压经匝数比为101的变压器变压后,频率变为原来的答案C2.（2008·宁夏·19）如图（a）所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角=45°时（如图b）为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是 （ ）答案D3.（2007·广东·6）平行板间加如图所示周期变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况.下图中,能定性描述粒子运动的速度图象正确的 是 （ ）答案 A4.（2007

51、3;北京·17）电阻R1、R2与交流电源按照图（a）方式连接,R1=10,R2=20.合上开关S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图（b）所示.则 （ ）A.通过R1的电流有效值是1.2 AB.R1两端的电压有效值是6 VC.通过R2的电流最大值是1.2AD.R2两端的电压最大值是6V答案B5.（2008·天津·17）一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压,其最大值保持不变,副线圈有可调电阻R.设原线圈的电流为I1,输入功率为P1,副线圈的电流为I2,输出功率为P2.当R增大时（ ）A.I1减小,P1增大B.I1减小,P1减小C.I2增大,P2减小D.I2增大,P2增大答案B6.（2008·北京·18）一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=115.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示.副线圈仅接入一个10的电阻.则 （