解析：
选D.当滑动片从A端迅速滑向B端时，总电阻减小，总电流增大，L中产生的自感电动势阻碍电流增大，自感电流方向与原电流方向相反，故I1比P稳定在C点的电流I0小；当P从B端迅速滑向A端时，总电流减小，L中产生的自感电动势阻碍电流减小，自感电流方向与原电流方向相同，故I2大于P稳定在C点时的电流I0.故D正确．
6．一只电饭煲和一台洗衣机同时并入u＝311sin314tV的交流电源上，均正常工作，用电流表分别测得电饭煲的电流是5A，洗衣机的电流是0.5A．下列说法正确的是（ ）
A．电饭煲的电阻是44Ω，洗衣机电动机线圈电阻是440Ω
B．电饭煲消耗的功率为1555W，洗衣机电动机消耗的功率为
155.5W
C．1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗
的电能为6.6×103J
D．电饭煲的发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
解析：
选C.电饭煲消耗的电能全部转化为焦耳热，而洗衣机消耗的电能绝大部分转化为机械能，只有少部分转化为热能．
7．如图4甲所示，
形金属导轨水平放置，导轨上跨接一金属棒ab，与导轨构成闭合回路，并能在导轨上自由滑动．在导轨左侧与金属棒ab平行放置的导线cd中通以如图乙所示的交流电流，规定电流方向自c向d为正，则金属棒ab受到向左的安培力的时间是（ ）
图4
A．0～t1B．t1～t2
C．t2～t3D．t3～t4
图5
解析：
选AC.0～t1时间内，电流i由c→d且逐渐增大，由安培定则及楞次定律可判定：
闭合回路中的磁场方向垂直纸面向里增大，金属棒ab中的电流方向由a→b，再由左手定则可判定，此时金属棒ab所受安培力向左，A正确；同理可判断出t1～t2时间内，t3～t4时间内金属棒ab所受安培力向右，t2～t3时间内金属棒ab所受安培力向左，C正确．答案为AC.
8.如图5所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面．一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合．导线框与磁场区域的尺寸如图5所示．从t＝0时刻开始，线材匀速横穿两个磁场区域，以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向，以下四个E－t关系示意图中正确的是（ ）
图6
解析：
选C.开始时bc边切割磁感线，由右手定则可判断电流方向为顺时针方向，故D项错误；当ed边也进入磁场时，ed与bc边切割磁感线产生感应电动势相互抵消，回路中无电流，故A错误；当af边进入磁场时，bc边已出磁场，ed与fa边切割磁感线在回路中都产生逆时针方向的电流，故C对B错．
9．如图7甲电路中，R＝100Ω，在ab间加上如图乙所示正弦交流电，则（ ）
图7
A．电流表的示数为3.11A
B．该交流电压有效值为220
V
C．如果产生该交流电的线框
转速提高一倍，则电流表
示数也增大一倍
D．将电阻换成200Ω，则电
流表的示数变为原来的一半
解析：
选BCD.由图象知Um＝311V，有效值U＝
V≈220V，交流电流表测量值为有效值I＝
＝2.2A，故A错误，B正确；转速加倍，由Em＝NBSω知Em加倍，Um加倍电阻不变，故电流表示数加倍，C正确；当电阻为200Ω时，电流变为原来的
，D正确．
10.
图8
（2010年宁夏银川一中一模）如图8所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，伏特表和安培表均为理想电表，除R以外其余电阻不计．从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220
sin100πtV．下列说法中正确的是（ ）
A．t＝
s时，ac两点电压瞬时值为110V
B．t＝
s时，电压表的读数为11V
C．滑动变阻器触片向上移，伏特表和安培表的示数均变大
D．单刀双掷开关由a扳向b，伏特表和安培表的示数均变小
解析：
选B.将t＝
s代入u1＝220
sin100πtV，得ac两点电压瞬时值为110
V，故A错；根据
＝
结合电压表读数为有效值可知，B正确；副线圈的电压由原线圈的输入电压和二者的匝数比决定，故滑动变阻器触片向上移，伏特表的示数不变，C错；单刀双掷开关由a扳向b，原线圈匝数变少，根据
＝
可知，副线圈的电压变大，伏特表和安培表的示数均变大，故D错．
11.
图9
如图9所示，三个灯泡是相同的，额定功率足够大，直流电源E1内阻可以忽略，交流电源E2电动势的有效值与E1相等，自感线圈电阻不计．当开关S接到接点A时，三灯亮度相同，当开关S接到接点B时（ ）
A．甲、乙、丙三灯亮度相同
B．甲灯最亮，丙灯不亮
C．甲灯和乙灯等亮，丙灯不亮
D．乙灯最亮，丙灯不亮
解析：
选D.当开关S接到A点时，三个相同的灯泡亮度相同，说明通过三个灯泡的电流大小相等，三个支路对所加频率的交流电的阻碍作用相同．当开关S接B点时，由于所加的是直流电，含电阻支路的阻碍作用不变，含电感线圈支路的阻碍作用减小（线圈有“阻交流，通直流”的作用），含电容支路的阻碍作用变为无穷大（电容有“通交流，隔直流”的作用）．所以甲灯亮度不变，乙灯变亮，丙灯不亮．
12.
图10
（2010年湖南十校联考）如图10所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314tV的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是（ ）
A．A1的示数不变，A2的示数增大
B．A1的示数增大，A2的示数增大
C．V1的示数增大，V2的示数增大
D．V1的示数不变，V2的示数减小
解析：
选D.当传感器R2所在处出现火警时，R2变小，负载总电阻变小，干路中总电流变大，R3上降落的电压变大，而副线圈的电压不变，所以V2的示数减小，A2的示数减小；而原线圈中电流变大，A1的示数增大，V1的示数取决于电源电压，不变．所以D对．
13.
图11
如图11所示是家用电冰箱的压缩启动装置的电路．其中的运行绕组是电冰箱在工作时电动机定子，由于家用交流电是单相的，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场．在启动绕组的支路中串联有一个PTC元件．这是一种以酞酸钡为主要材料的热敏电阻器．电流流过PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机转起来正常以后，PTC元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的是（ ）
①电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少；
②电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少；
③电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的；
④电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变．
A．①③B．②④
C．①④D．②③
解析：
选B.启动时，由于PTC元件温度低电阻小，故耗电多，②正确；启动后，随PTC元件温度升高，PTC元件电阻增大，通过启动绕组的电流减小，故启动绕组功率是变化的，而运行绕组两端电压不变，故运行绕组功率不变，则④正确．
14．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图12甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
图12
A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动
解析：
选D.在0～t1内，I恒定，压敏电阻阻值不变，由小球的受力不变，可知小车可能做匀速或匀加速直线运动，在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，A、B均错误；在t2～t3内，I不变，压力恒定且大于0～t1内压敏电阻所受恒力，故小车做匀加速直线运动，C错误，D正确．
15．（2010年山东嘉祥一中5月高考模拟）如图13所示，某输电线路横穿公路时，要地下埋线通过，为了保护线路而不至于被压坏，预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过，电线穿管的方案有两种，甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是（ ）
图13
A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都
是可行的
B．若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的
C．若输送的电流是交变电流，乙是可行的，甲方案是不可行的
D．若输送的电流是交变电流，甲是可行的，乙方案是不可行的
解析：
选BC.甲方案输送交变电流时，变化的电流会产生变化的磁场，所以钢管中会产生涡流，会损耗电能，而乙方案不会；甲、乙两方案均能输送恒定电流，所以选B、C.
二、填空题（共2小题，共15分，把答案填在指定位置）
16．（10分）在探究电磁感应现象的实验中：
（1）首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系．实验中所用电流表量程为0～100μA，电源电动势为1.5V，待选的保护电阻有三种R1＝100kΩ，R2＝1kΩ，R3＝10Ω，应选用________．
（2）已测得电流表指针向右偏转时，电流是由“＋”接线柱流入．由于某种原因，螺线管副线圈绕线标记已没有了，通过实验查找绕线方向．如图14所示，当磁铁N极插入线圈时，电流表指针向左偏，在图中画出副线圈的绕线方向．
图14
（3）在图示装置中，若将条形磁铁（S极在下端）从螺线管中拔出，这时电流表的指针应向________偏．
解析：
（1）R＝
＝
Ω＝15kΩ，R1>R.
不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选R1.
（2）当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由电流表“-”接线柱流入，从而经过电流表到达螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向，如图所示．
（3）若将条形磁铁（S极在下端）从螺线管中拔出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端应为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的“-”接线柱流入，故指针向左偏．
答案：
（1）R1
（2）见解析 （3）左
17．（5分）
图15
如图15所示，电阻为2Ω的单匝矩形金属线框在匀强磁场中匀速转动，转到图示位置时，测得线框中磁通量的变化率为10
Wb/s.已知线框两端通过滑环与R＝98Ω的电阻相连，则电压表的示数为________．
解析：
题图示位置产生的感应电动势最大，Em＝
＝10
V，电压表的示数U＝
·
＝
×
V＝9.8V．本题应注意两个问题：
一是电压表示数为有效值；二是该示数为路端电压．
答案：
见解析
三、计算题（本题共4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
18．（8分）一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图16所示．
图16
（1）当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为多少？
电流表示数为多少？
（2）当原线圈接在220V交变电源上时，电压表示数为多少？
电流表示数为多少？
此时输入功率为多大？
变压器效率为多大（电表均为理想电表）?
解析：
（1）原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．
（2）由
＝
得U2＝U1
＝220×
V＝44V（电压表读数）
I2＝
＝
A＝0.44A（电流表读数）
P入＝P出＝I2U2＝0.44×44W＝19.36W，
效率η＝100%.
答案：
（1）0 0
（2）44V 0.44A 19.36W 100%
图17
19.（10分）如图17所示，平行光滑的金属导轨竖直放置，宽为L，上端接有阻值为R的定值电阻．质量为m的金属杆与导轨垂直放置且接触良好．匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨和杆的电阻不计．金属杆由静止开始下落，下落h时速度达到最大，重力加速度为g，求：
（1）金属杆下落的最大速度；
（2）金属杆由静止开始下落至速度最大的过程中，电阻R上产生的热量Q.
解析：
（1）金属杆速度最大时mg＝BIL.
E＝BLvmax，I＝E/R，解得vmax＝
.
（2）由功能关系得：
mgh＝Q＋
mvmax2.
则Q＝mgh－
m（
）2.
答案：
见解析
20．（10分）一正弦交流电压u＝220
sin314tV，加在一个标有“220V,40W”的白炽灯上．问：
（1）这个灯泡能正常发光吗？
（2）如果用交流电流表测量通过这个灯泡的电流，其读数是多少？
（3）写出电流瞬时值的表达式．
解析：
（1）由u＝220
sin314t知，其有效值为220V，故灯“220V,40W”能正常发光．
（2）交流电流表测其有效值：
因正常发光故I＝
＝
A＝
A.
（3）由Im＝
I知，Im＝
A.
故i＝Imsin314t＝
sin314t.
答案：
（1）能
（2）
（3）
sin314t.
21．（12分）某发电站通过燃烧煤来发电，每1kg煤放出500J热能，热能发电效率为0.8，发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，升压器原、副线圈的匝数之比为1∶25，输电线上功率损失为4%，用户需要电压为220V，求：
（1）输电线的电阻和降压器的原、副线圈的匝数比为多少？
（2）若有60kW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么可装25W的电灯多少盏？
解析：
（1）如图所示为远距离输电结构简图
升压器副线圈两端电压
U2＝
U1＝25×250V＝6250V
副线圈电流I2＝
＝
A＝16A
输电线电阻R上损失的功率为I22R＝4%P
R＝
＝
Ω＝15.625Ω
降压器原线圈电压
U3＝U2－I2R＝（6250－16×15.625）V＝6×103V
降压器原、副线圈匝数比
＝
＝
≈27∶1.
（2）由能量守恒可知：
P＝PR＋P生产＋P照明
所以P照明＝（96%×100×103－60×103）W＝36×103W
n＝
＝36×103/25盏＝1440盏．
答案：
（1）15.6Ω 27∶1
（2）1440
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