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(每日一练)高中物理电磁学交变电流专项训练题
单选题
1、如图1所示的电路中,阻值为=2Ω的线框水平放置,线框所在区域内存在垂直线框的磁场(未画出),
磁感应强度随时间的变化规律如图2所示,电压表为理想电表,定值电阻的阻值为=2Ω,将电阻箱的阻值调
′
到=6Ω,电压表的读数为4V,忽略导线的电阻。则()
A.=0时刻,线框中产生的感应电动势为0
B.线框中产生的感应电动势的最大值为5V
C.一个周期内定值电阻上产生的热量为0.02J
D.当电阻箱的阻值为2Ω时线框的输出功率最大
答案:C
解析:
A.如图2所示,在=0时刻,磁感应强度变化率最大,所以磁通量变化率最大,则线框中产生的感应电动势
最大,故选项A错误。
′
B.定值电阻的阻值为=2Ω,将电阻箱的阻值调到=6Ω,电压表的读数为4V,而线框电阻=2Ω,因为
电流读的是外电压的有效值,根据闭合电路的欧姆定律,感应电动势的有效值有
:10=4:8
有效
1
解得
=5V
有效
则感应电动势的最大值为52V,故选项B错误。
√
C.因电动势的有效值为5V,根据交变电流的热效应和有效值的定义,一个周期内定值电阻上产生的热量为
5
2−2−2
=()×2×4×10=2×10J
10
故选项C正确。
D.根据闭合电路的欧姆定律可知,当电源的内阻与外电阻相等时,电源的输出功率为最大;所以当电阻箱的
阻值为0时,定值电阻与线框电阻同为2Ω,此时线框的输出功率最大。故D错误。
故选C。
2、在如图所示的电路中,L、L、L是三盏相同的灯泡。当a、b两端接交流电的电压为6V时,三盏灯的发光
123
情况相同。若仅增大交流电的频率,稳定后观察到的现象是()
A.三盏灯的亮度相同B.L变亮,L、L变暗
123
C.L变亮,L变暗,L不变D.L变暗,L变亮,L不变
123123
答案:C
解析:
三个支路电压相同,当通入交流电频率增大时,电阻所在支路对电流的阻碍作用不变,故L亮度不变;对电容
3
器来说,电容器通交流、隔直流、通高频、阻低频,当交流电频率增大时,电容器对交流电的阻碍作用变小,
灯泡L变亮(或者由容抗公式=1可知,当交流电频率增大时,容抗变小,故电容器对交流电的阻碍作用
1C
2
2
变小,灯泡L变亮);对电感线圈来说,电感线圈通直流、阻交流、通低频、阻高频,当交流电频率变大时,
1
电感线圈对交流电的阻碍作用更明显,灯泡L变暗(或者由感抗公式=2可知,当交流电频率变大时,
2L
感抗变大,故电感线圈对交流电的阻碍作用变大,灯泡L变暗)。
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