资源简介

第64练　交变电流的产生及其描述
一、单项选择题:共6题,每题4分,共24分。
1.(2024无锡质量调研)下列各情况中,线圈都以角速度ω绕图中的转轴匀速转动,不能产生交变电流的是(　　)
2.下图为交流发电机的原理图,其矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按图示方向匀速转动,转动角速度ω=50 rad/s,线圈的匝数n=100、总电阻r=10 Ω,线圈围成的面积S=0.1 m2。线圈两端与阻值R=90 Ω的电阻相连,交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度B=0.2 T,图示位置矩形线圈与磁感线平行。则下列说法错误的是(　　)
A.图示位置时,线圈中的电流最大,电流方向为abcda
B.电路中交流电压表的示数为90 V
C.从图示位置开始计时,线圈产生的电动势的瞬时值表达式为e=100cos 50t(V)
D.线圈由图示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量为0.02 C
3.(2024苏锡常镇一调)如图所示电路中,电阻R1与R2阻值相同,理想二极管与R1并联,在AB间加峰值电压不变的正弦式交变电流,则R1与R2的电功率之比是(　　)
A.1∶5 B.1∶4
C.1∶2 D.1∶
4.如图,长为L的导体棒MN在匀强磁场B中绕平行于磁场的轴OO'以角速度ω匀速转动,棒与轴OO'间的夹角为α,则UMN为(　　)
A.0 B.BωL2 sin 2α
C.Bω(Lsin α)2 D.Bω(Lcos α)2
5.如图所示,发电机内部线圈处于磁体和圆柱形铁芯之间的径向磁场中,磁体的N、S极间的过渡区域宽度很小,可忽略不计。线圈的匝数为N、面积为S、总电阻为r,线圈所在位置的磁感应强度大小为B。当线圈以角速度ω匀速转动时,额定电压为U、电阻为R的小灯泡在电路中恰能正常发光,则(　　)
A.发电机输出的电流为正弦交变电流
B.灯泡两端电压U=NBSω
C.感应电动势的有效值是(1+)U
D.转动过程中穿过线圈的磁通量始终为零
6.(2026南京模拟)如图,“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直,各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针匀速转动,be与磁场方向垂直。t=0时,abef与水平面平行,则(　　)
A.t=0时,电流方向为afedcba
B.t=0时,感应电动势为Bl2ω
C.t=时,感应电动势为0
D.t=0到t=过程中,感应电动势平均值为0
二、非选择题:共3题,7题6分,8题8分,9题12分,共26分。
7.如图甲所示为交流发电机示意图,用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上,线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路连接,已知外电路电阻R=5 Ω,图示线圈匝数n=50(其电阻可忽略不计),穿过该线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示,求:
(1)发电机输出电压随时间变化的瞬时值表达式;
(2)电流表的读数。
8.(2024苏锡常镇二调)如图所示,矩形脉冲电流高度为I0,宽度为t,周期为T,PWM技术(脉冲宽度调节技术)中将称为占空比。若某脉冲电流的占空比=25%。
(1)求该脉冲电流的有效值I;
(2)将该脉冲电流通过内阻为r的电动机,已知电动机消耗的电功率为P,不计摩擦及空气阻力,求电动机的效率η。
9.(2025常州期末)如图所示,水平桌面上固定着光滑金属直导轨MN和PQ,长度均为3d,间距为4d,M、P间接有定值电阻R。空间存在由图示正弦曲线和y=2d直线围成的垂直于桌面向下的有界匀强磁场,磁感应强度为B。质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置,不计导体棒和导轨电阻。
(1)若导体棒ab在x=d处获得沿x轴正向的初速度v1,运动到x=3d处时速度变为v2,求此过程中安培力对导体棒做的功;
(2)若导体棒ab在外力作用下沿x轴正向以速度v匀速从x=d运动到x=3d处,求此过程中电阻R上产生的热量。
答案：
1.A
2.B　解析 题图所示位置磁通量为零,电动势最大,电流最大,根据右手定则可知,线圈中电流方向为abcda,故A项正确;电动势的最大值为Em=nBSω=100 V,则电动势的有效值为E==50 V,由闭合电路欧姆定律,可得电路中交流电压表的示数U=IR==45 V,故B项错误;从题图所示位置开始计时,线圈产生电动势瞬时值为e=Emcos ωt=100cos 50t(V),故C项正确;线圈由题图所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量为q=Δt=Δt==0.02 C,故D项正确。
3.A　解析 设在AB间加峰值电压为Um,周期为T,则电压的有效值为U=,设R1=R2=R,一周期内,R1的产生的焦耳热为Q1=R1t1=()2·R·,一周期内,R2的产生的焦耳热为Q2=R2t1+R2t2=()2·R·+()2·R·,R1与R2的电功率之比是P1∶P2==1∶5,故选A。
4.C　解析 导体棒在匀强磁场中切割磁感线产生感应电动势,则有UMN=E=BvLsin α,根据线速度、角速度和半径的关系有v=ωLsin α,解得UMN=Bω(Lsin α)2,故选C。
5.C　解析 线圈在径向磁场中做切割磁感线运动,产生的感应电动势大小不变,方向做周期性变化,发电机输出的电流为矩形交变电流,A错误;线圈以角速度ω匀速转动时,根据法拉第电磁感应定律,则有感应电动势的最大值为Em=NBSω,因磁场是径向磁场,线圈切割磁感线的有效速度大小不变,所以发电机产生的感应电动势的有效值E=NBSω,灯泡两端电压U=R,B错误;根据闭合电路欧姆定律,电源电动势大小为E=(R+r)=(1+)U,C正确;若转动过程中穿过线圈的磁通量始终为零,则不会产生感应电动势,D错误。
6.B　解析 线框旋转切割磁感线产生电动势的两条边为cd和af,t=0时刻cd边速度与磁场方向平行,不产生电动势,因此此时只有af 边切割磁感线产生电动势,由右手定则可知电流方向为abcdefa,电动势为E=Blv=Bl2ω,故A项错误,B项正确;t=时,线框旋转180°,此时依旧只有af边切割磁感线产生电动势,感应电动势仍为E=Bl2ω,故C项错误; t=0到t=过程中,线框abef的磁通量变化量为零,线框bcde的磁通量变化量为ΔΦ=2BS=2Bl2,由法拉第电磁感应定律,可得平均电动势为E=,故D项错误。
7.(1)e=10πcos πt(V)
(2)π A
解析 (1)由图可知
Φm=BS=0.2 Wb
ω==π rad/s
发电机输出电压瞬时值表达式为
e=nΦmωcos ωt=10πcos πt(V)。
(2)电流表示数为电流的有效值,则
I=
Im= A=2π A
所以I=π A。
8.(1)
(2)×100%
解析 (1)若某脉冲电流的占空比=25%,设电流通过阻值为R的电阻
Rt+0=I2RT
解得
I=。
(2)设电动机发热功率为Pr,有
Pr=I2r
电动机的效率为
η=×100%
解得
η=×100%。
9.(1)
(2)
解析 (1)根据动能定理可得,安培力所做的功为
W安=。
(2)根据欧姆定律可得,电流的最大值
Im=
有效值
I有=
导体棒运动的时间
t=
根据焦耳定律可得,电阻R产生的热量
Q=Rt=。第65练　实验十五:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系　理想变压器　电能的输送
一、单项选择题:共7题,每题4分,共28分。
1.(2025江苏卷)用图示可拆变压器进行探究实验,当变压器左侧的输入电压为2 V时,若右侧接线柱选取“0”和“4”,右侧获得4 V输出电压。则左侧接线柱选取的是(　　)
A.“0”和“2”
B.“2”和“8”
C.“2”和“14”
D.“8”和“14”
2.(2025南京、盐城一模)利用图示的实验器材探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,下列说法正确的是(　　)
A.原线圈两端应与学生电源的直流挡相连接
B.多用电表测量电压时,应先用最大电压挡试测
C.实验时变压器的铁芯闭合与否对实验结果没有影响
D.实验测量得到原、副线圈两端的电压比严格等于匝数比
3.(2026扬州期末)特高压直流输电工程支撑国家“西电东送”战略和“双碳”目标。保持直流线路输电功率不变,采用1 100 kV和550 kV远距离输电时,输电线上损失功率分别为P1、P2,输电线的电阻不变,则P1∶P2等于(　　)
A.1∶2 B.1∶4
C.2∶1 D.4∶1
4.如图,T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器,其中a、b是交流电压表或交流电流表。若高压输电线间的电压为220 kV,T1的原、副线圈匝数比为1∶100,交流电压表的示数为100 V,交流电流表的示数为1 A,则(　　)
A.b是交流电压表
B.T2的原、副线圈匝数比为100∶1
C.高压线路输送的电流为1 A
D.高压线路输送的电功率为220 kW
5.(2024连云港三模)某电动汽车在充电过程中,可视为理想变压器的原线圈输入电压为220 V,输入功率为6.6 kW,副线圈的电流为15 A,副线圈通过相关设备连接汽车电池,电池容量为33 kW·h。忽略充电过程中的能量损耗,则变压器的原副线圈匝数比和电池完全充满所需要的时间分别是(　　)
A.1∶2,2.2 h B.2∶1,5 h
C.2∶1,2.2 h D.1∶2,5 h
6.(2025南京临江高级中学二模)如图所示,a、b间接入电压u=311sin 314t(V)的正弦式交变电流,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,所有电表均为理想电表,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所在处出现火情时,以下说法正确的是(　　)
A.A1的示数增大,A2的示数增大
B.V1的示数不变,V2的示数减小
C.V1的示数减小,V2的示数减小
D.A1的示数减小,A2的示数减小
7.(2025如皋适应性考试)如图所示,在原线圈两端加上有效值恒定的交流电压,理想变压器原、副线圈的电压有效值分别为U1、U2,电流有效值分别为I1、I2。当滑动变阻器滑片P向下移时(　　)
A.I1不变 B.I2变小
C.U1不变 D.U2变小
二、非选择题:共2题,8题6分,9题8分,共14分。
8.(2025徐州测试)风力发电是绿色电能的主要供应方式之一,其发电、输电简易模型如图所示,已知风轮机叶片转速为每秒z转,通过转速比为1∶n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动,发电机线圈面积为S,匝数为N,匀强磁场的磁感应强度为B,t=0时刻,线圈所在平面与磁场方向垂直,发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后,输出电压为U。忽略线圈电阻,求:
(1)发电机产生电动势的瞬时值表达式;
(2)升压变压器原、副线圈的匝数比。
9.如图所示,一个小型交流发电机输出端连接理想变压器,原、副线圈的匝数分别为n1、n2,且n1∶n2=1∶2,副线圈上接有R=20 Ω的电阻。已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,发电机线圈内阻不计,其匝数N=10,面积S=0.2 m2,转动角速度ω=25 rad/s。
(1)从图示位置开始计时,写出发电机线圈中感应电动势e随时间t变化的瞬时表达式;
(2)求发电机正常工作时电阻R的电功率P。
答案：
1.A　解析 根据可拆式变压器电压比与匝数比关系有,即,解得n1=2,故原线圈接入的匝数是2,即左侧接线柱线圈选取的是“0”和“2”。故选A。
2.B　解析 探究原、副线圈电压与匝数的关系时,原线圈两端应与学生电源的交流挡相连接,A项错误;使用多用电表测量电压时,为避免超量程,应先用最大电压挡试测,B项正确;实验时变压器的铁芯闭合减少能量损失,对实验结果有影响,C项错误;考虑到电能损失,实验测量得到原、副线圈两端的电压比大于匝数比,D项错误。
3.B　解析 设输电电压分别为U1=1 100 kV和U2=550 kV,因输电功率P不变,根据I=可知,输电电流与电压成反比,故对应电流I1与I2之比为,又因输电线电阻R线不变,损失功率P损=I2R线,可知损失功率与电流的二次方成正比,则。故选B。
4.A　5.D　
6.B　解析 接线柱a、b间接入电压u=311sin 314t(V)的正弦式交变电流,该交变电流的有效值为U1= V≈220 V,电压表V1测量的是原线圈两端的电压的有效值,因此电压表V1的示数不变;根据,可知副线圈两端电压不变,副线圈电流为I2=,R2为用半导体热敏材料制成的传感器,当传感器R2所在处出现火情时,温度升高,传感器R2的阻值变小,可知副线圈中的电流I2增大,根据I1n1=I2n2,可知原线圈中的电流I1增大,即A1的示数增大;副线圈中的电流I2增大,定值电阻R3两端电压增大,则并联部分电压减小,电压表V2的示数减小,根据欧姆定律可知电流表A2的示数减小。故选B。
7.D　解析 设滑动变阻器电阻为R,则U0=I1R1+U1,由理想变压器可得,副线圈的电压为U2=I2(R2+R),联立解得U0=I1,当滑动变阻器滑片P向下移时,R减小,则原线圈电流I1增大,从而副线圈电流I2增大,由于电阻R1分压增大,U0恒定,则原线圈电压U1减小,副线圈电压U2也减小。故选D。
8.(1)ε=2πnzNBSsin 2πnzt
(2)
解析 (1)由题意可知发电机线圈的转速为nz,故角速度为ω=2πnz,故发电机产生电动势的瞬时值表达式为
ε=NBSωsin ωt=2πnzNBSsin 2πnzt。
(2)升压变压器输入电压有效值为
U1=πnzNBS
输出电压有效值为U2=U
故升压变压器原、副线圈的匝数比为
。
9.(1)e=10cos 25t(V)　(2)10 W
解析 (1)发电机线圈中感应电动势的表达式为
e=NBSωcos ωt=10cos 25t(V)。
(2)根据变压器匝数比与电压的关系
U1∶U2=n1∶n2
解得,变压器副线圈的最大电压为
U2=20 V
副线圈电压的有效值为
U2有=10 V
则电阻的电功率为
P==10 W。第67练　实验十六:利用传感器制作简单的自动控制装置
共4题,1题4分,2~4题每题15分,共49分。
1.(2024苏州阳光指标调研)“干簧管”是常见的传感器,如图所示,电流表、电压表为理想电表。闭合开关S,待电路稳定。移去磁体,与移去前相比较,下列说法正确的是 (　　)
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电阻R1的功率变小
C.电源的输出功率一定变大
D.电源的效率变低
2.智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格,其中包括对光照强度的调控,光照强度简称照度I,反映光照的强弱,光越强,照度越大,单位为勒克斯(lx)。为了控制照度,科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。
(1)智能光控电路的核心元件是光敏电阻R,某同学用如图乙所示电路,测量光敏电阻在不同照度时的阻值,实验所用器材:电源E1(9 V)、滑动变阻器R4(最大阻值为20 Ω),电压表(量程为0~3 V,内阻为3 kΩ)和电流表(量程为0~3 mA,内阻不计)。定值电阻R0=6 kΩ、开关、导线若干。则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器的滑片移到　　　　(选填“最左”或“最右”)端。
甲　乙
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示,其读数为　　　　 V,电流表读数为1.5 mA,此时光敏电阻的阻值为　　　　 kΩ。
丙
(3)通过测量得到6组数据如下表,请在图丁中作出阻值R随照度I变化的图像,由图可判断光敏电阻的阻值与照度　　　　(选填“满足”或“不满足”)反比例函数关系。
照度I/klx 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
电阻R/ kΩ 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8
(4)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路,其中电源电动势E=6.0 V,内阻忽略不计,电阻R1=100 Ω,电阻箱R2的阻值调节范围是0~9 999.9 Ω,光敏电阻R的电压U增加到2.0 V时照明系统开始工作,为了使照度降低到4 klx时,自动控制系统开始补光,R2的阻值应该调节为　　　　 kΩ。
丁
(5)要加快蔬菜的生长,适度提高光照时间,可调节的方法是　　　　　　　　　　　。
3.(2025泰州一调)某兴趣小组用多用电表探究光敏电阻的阻值与其到光源之间距离的关系。
(1)使用多用电表测量电阻前,应先将红黑表笔短接,调节　　　　　　(选填“指针定位螺丝”或“欧姆调零旋钮”),使指针指到“0 Ω”处;
(2)在自然光下测量光敏电阻的阻值时,某次测量结果如图所示,则多用电表读数为　　　　 Ω;
(3)在黑暗环境下点亮小灯泡(近似点光源),将光敏电阻感光面正对小灯泡,保持灯泡亮度一定,测得光敏电阻的阻值R与其到灯丝距离d之间的关系如表格所示,请根据表格数据在图中绘制R-d关系图像:
d/cm 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
R/Ω 90 170 250 320 400 480
(4)实验小组认为:图像反映了在测量范围内,光敏电阻的阻值R与接收到的光的功率P有数量关系,这种关系可近似为　　　　;
A.R∝ B.R∝
C.R∝P D.R∝
(5)某些特殊场合需要灯泡亮度保持恒定,有时电源电压不稳定会造成灯泡亮度的波动,利用光敏电阻的特性设计了图中甲、乙两种电路方案,哪种方案可以削弱这种波动 请叙述理由(其中光敏电阻RG均能被灯泡近距离直接照射)。　　　(选填“甲方案”或“乙方案”);理由:　 　。
4.某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置,其电路如图甲所示,R1、R2、R3为电阻箱,RF为半导体薄膜压力传感器,C、D间连接电压传感器(内阻无穷大)。
甲
乙
(1)先用电阻表“×100”挡粗测RF的阻值,示数如图乙所示,对应的读数是　　　　　 Ω。
(2)适当调节R1、R2、R3,使电压传感器示数为0,此时,RF的阻值为　　　　　(用R1、R2、R3表示)。
(3)依次将0.5 g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小),读出电压传感器示数U,所测数据如下表所示:
次数 1 2 3 4 5 6
砝码质量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电压U/mV 0 57 115 168 220 280
根据表中数据在图丙上描点,绘制U-m关系图线。
丙
(4)完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用。在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0,电压传感器示数为200 mV,则F0大小是　　　　　 N(重力加速度取9.8 m/s2,保留两位有效数字)。
(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、D间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1,此时非理想毫伏表读数为200 mV,则F1　　　　(选填“>”“=”或“<”)F0。
答案：
1.B　解析 移去磁体,干簧管内部开关断开,则相当于电阻变大,总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,则电压表读数变大,R1上的电压减小且功率减小,R2电压变大,则电流表读数变大,选项A错误,B正确;当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大,因外电阻与内阻的变化关系不确定,则不能确定电源的输出功率如何变化,选项C错误;电源效率为η=,因外电阻变大,则电源效率变大,选项D错误。
2.(1)最左
(2)1.80　3.6
(3) 　不满足
(4)7.9
(5)减小R2的阻值
3.(1)欧姆调零旋钮
(2)300
(3)见解析
(4)B
(5)甲方案　见解析
解析 (1)使用多用电表测量电阻前,应先将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指到“0 Ω”处。
(2)由图可知欧姆挡选择倍率为“×10”,则多用电表读数为30×10 Ω=300 Ω。
(3)根据表格数据描出对应点,并作出R-d关系图像,如图所示
(4)由图可知,光敏电阻的阻值与其到灯丝的距离近似成正比,光敏电阻的阻值随着光的强度减弱,光敏电阻的阻值增大;光敏电阻接收到的功率与距离的平方成反比,即随着距离的增加,光敏电阻接收到的功率会指数级地下降;由此可知光敏电阻接收到的功率与光敏电阻阻值的平方成反比,即有P∝,变形可得R∝,故选B。
(5)光敏电阻随着光照强度的增加,阻值减小。
甲方案中灯泡和光敏电阻并联接入电路,电路中总电阻等于并联电阻与滑动变阻器电阻之和,当电源电压增大时,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,灯泡光照强度增加,光敏电阻阻值减小,光敏电阻分流增大,通过灯泡的电流减小,灯泡亮度变小;当电源电压减小时,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,灯泡光照强度减小,光敏电阻阻值增大,光敏电阻分流减小,通过灯泡的电流增大,灯泡亮度变大。可知甲方案在电源电压不稳定时,可以自动调节灯泡亮度的波动。
乙方案中灯泡和光敏电阻串联接入电路,电路中总电阻等于各部分电阻之和,当电源电压增大时,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,灯泡光照强度增加,光敏电阻阻值减小,导致电路的电流继续变大,灯泡变得更亮;当电源电压减小时,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,灯泡光照强度减小,光敏电阻阻值增大,导致电路的电流继续变小,灯泡变得更暗。可知乙方案在电源电压不稳定时,不可以自动调节灯泡亮度的波动。
4.(1)1 000
(2)
(3)
(4)1.7×10-2
(5)>第66练　电磁振荡与电磁波
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。
1.关于电磁波谱,下列说法正确的是(　　)
A.在真空中各种电磁波的传播速度不同
B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是γ射线
2.测温枪是通过传感器接收红外线,得出感应温度数据,使用时只要将测温枪靠近皮肤表面,修正皮肤与实际体温的温差便能准确显示体温,下列说法正确的是(　　)
A.测温枪利用的红外线也可用于杀菌消毒
B.红外线是波长比紫外线长的电磁波
C.红外线的穿透能力很强,接受红外线照射是会伤害身体的
D.红外线的频率大于X光的频率
3.(2025苏州开学考试)如图所示的磁场中,能产生电磁波的是(　　)
A. B.
C. D.
4.(2025泰州初模)下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是(　　)
A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播的波长不变
D.经过调制后的电磁波在空间传播的周期不变
5.(2025泰州初模)如图所示,后车安装了“预碰撞安全系统”,其配备的雷达会发射毫米级电磁波(毫米波),并对前车反射的毫米波进行运算,则(　　)
A.毫米波的频率比可见光高
B.毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
C.经前车反射后毫米波的速度将比反射前大
D.前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流
6.(2025苏州开学考试)如图所示,i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间的变化。在t=0时刻,回路中电容器的M板带正电。在某段时间里,回路的电场能在减小,而M板仍带正电,则这段时间是(　　)
A.Oa B.ab
C.bc D.cd
7.振荡电路在自动控制、无线电通信等领域具有广泛应用。某LC振荡电路中,线圈中的磁场及电容器中的电场如图中所示,该时刻(　　)
A.电容器正在放电
B.电路中的电流正在增大
C.线圈中磁场能正在增大
D.减小电容器的电容,可以增大振荡电路辐射能量的本领
8.(2025江苏卷)如图所示,将开关S由a拨到b,使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻,能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图像是(　　)
9.(2025泰州一模)如图所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量q随时间t的变化曲线,则下列判断正确的是(　　)
A.在b和d时刻,电路中电流为零
B.在O→a时间内,电场能转变为磁场能
C.在a和c时刻,电路里的能量全部储存在电容器的电场中
D.在O→a和c→d时间内,电容器充电
10.图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图:预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路,当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙,则下列有关说法不正确的是(　　)
A.t1时刻电容器间的电场强度为最小值
B.t1~t2时间内,电容器处于充电过程
C.汽车靠近线圈时,振荡电流频率变小
D.从图乙波形可判断汽车正靠近地感线圈
二、非选择题:共1题,共6分。
11.某居住地A位于某山脉的一边,山脉的另一边P处建有一无线电波发射站,如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为300 MHz的微波, 已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s。
(1)求该中波和微波的波长;
(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的
(3)若两种波的接收效果不同,请说明哪一种波的接收效果更好 为什么
答案：
1.B　2.B　3.D　4.A　5.D　6.A　7.D　
8.A　解析 根据题意可知,将开关由a拨到b时,电容器和自感线圈组成回路,此回路为振荡电路,产生周期性迅速变化的振荡电流,A图像正确;电容器开始放电,由于电容器上极板带正电,则电流为逆时针,电场能向磁场能转化,电流越来越大,当电容电荷量为0时,电流最大,其后磁场能向电场能转化,电容器充电,电流越来越小,电流为0时,充电完成,此时,电容器下极板带正电,之后开始反向放电,电流为顺时针,电场能向磁场能转化,电流越来越大,当电容电荷量为0时,电流最大,其后磁场能向电场能转化,电容器充电,电流越来越小,电流为0时,充电完成,电场能转化为磁场能以及磁场能又再次转化为电场能的过程中,电路向外辐射电磁波,电路中的能量在耗散,最大电流越来越小。故选A。
9.C　解析 在b和d时刻,q为0,但q随t的变化率最大,电流最大,不为零,故A项错误;在O→a时间内,q从0逐渐增大至最大值,而电流从最大值减小至0,电容器充电,磁场能转变为电场能,故B项错误;在a和c时刻,电容器均完成充电过程,电路里的能量全部储存在电容器的电场中,故C项正确;在O→a时间内,电容器充电,在c→d时间内,电容器放电,故D项错误。
10.D　解析 t1时刻电流最大,线圈中磁场能最大,电容器中电场能最小,电容器间的电场强度为最小值,故A正确,不符合题意;t1~t2时间内,电流逐渐减小,线圈中磁场能减小,电容器中电场能增大,电容器处于充电过程,故B正确,不符合题意;当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,根据T=2π可知周期变大,频率变小,故C正确,不符合题意;从图乙波形可知周期越来越小,频率越来越大,汽车正远离地感线圈,故D错误,符合题意。
11.(1)750 m　1 m
(2)衍射
(3)中波,因为他的波长长,波长更接近山体尺寸,衍射现象更明显。
解析 (1)根据λ=得λ1= m=750 m,λ2= m=1 m。
(2)衍射是波绕过障碍物的现象(衍射又叫绕射),无线电波的波长较长,可以绕过山到达A处,发生了衍射现象。
(3)频率为400 kHz的中波接收效果更好,因为他的波长长,波长更接近山体尺寸,衍射现象更明显。

展开更多......

收起↑