(时间：90分钟，满分100分) 一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的) 1．矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，当线圈通过中性面时，则下列判断不正确的是( ) A．线圈平面与磁场方向垂直 B．线圈中的感应电动势的方向将发生变化 C．通过线圈的磁通量达到最大值 D．通过线圈的磁通量的变化率达到最大值 解析：知道线圈通过中性面这个特殊位置时各物理量及它们的变化情况：①线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零；②磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零；③交变电流的方向在中性面的两侧是相反的，每当线框转过中性面时，感应电动势和感应电流方向就改变一次。 答案：D 2．某个正弦式交变电流的瞬时值表达式是i＝44 sin(20t) A，与这个表达式相符的交流电的图像是图1中的( ) 图1 解析：由瞬时值表达式i＝44sin(20t)知，Im＝44 A， T＝＝0.314 s。所以图C符合。 答案：C 3．交变电压的瞬时值u＝Umsin 100πt，当t＝1/600 s时，u＝5 V，则用电压表测电压，电压表上看到的读数为( ) A．5 V B．5 V C．10 V D．10 V 解析：把时间和相应的电压值代入瞬时值表达式得到最大值Um＝10 V，再求出有效值U＝＝10 V。电压表测量的是有效值，所以读数为10 V。 答案：C 4．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图2所示。由图可知( ) 图2 A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100 sin(25 t) V B．该交流电的频率为50 Hz C．该交流电的电压的有效值为100 V D．若将该交流电压加在阻值为R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W 解析：从图中可知，交流电周期T＝4×10－2s，峰值电压Um＝100 V，故交流电的频率f＝＝25 Hz，有效值U＝＝50 V。加在R＝100 Ω的电阻上时的热功率P＝＝50 W，瞬时值表达式u＝Um sint＝100 sin(50πt)V，故正确选项为D。 答案：D 5. 某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图3所示的电路，其中A1、A2是两个完全相同的灯泡。已知把开关置于3、4时，电路与交流电源相通，稳定后的两个灯泡发光亮度相同，则对该同学所做的操作描述正确的是( ) A．当开关置于1、2时，稳定后A1、A2两个灯泡均发光且亮度也相同 图3 B．当开关置于1、2时，稳定后A1、A2两个灯泡均发光，但A1比A2亮 C．当开关置于3、4时，稳定后若只增加交流电的频率，两个灯泡的亮度将同时变暗 D．在开关置于3、4瞬间，A2立即发光，而A1亮度慢慢增大 解析：当开关置于1、2时，电源为直流电，电容器隔直流，A2不亮，故A、B两项均错。当开关置于3、4与交变电源相连达稳定状态后，若只增加交流电的频率，则L的感抗增大，C的容抗减小，A1变暗，A2变亮，所以C项错。由于L产生的自感电动势阻碍电流的变化，也就是只允许电流缓慢增大，故A1中电流逐渐增大，所以其亮度逐渐变亮，所以D项正确。 答案：D 6. 如图4所示，面积为S的矩形线圈共有N匝，内阻为r，绕OO′轴以角速度ω匀速转动，当从图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是( ) A．电压表的读数是 图4 B．通过电阻R的电荷量是 C．外力做功是 D．电阻R上产生的焦耳热是 解析：由题意可知，线圈转动过程中产生的最大电动势为Em＝NBSω，电动势的有效值为E＝＝NBSω，电压表的读数为UV＝R＝ 从图示位置转过90°的过程中，通过电阻的电荷量为 q＝·Δt＝·Δt＝Δt＝＝ 依据能量守恒，外力做功W为 W＝Q＝·＝·＝ 电阻R上产生的焦耳热为 QR＝()2R·＝()2R·＝ 故正确选项应为C。 答案：C 7. 只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化的图像如图5所示，则下列说法不正确的是( ) A．t＝0时刻线圈 ... ...
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