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人教版选择性必修二第三章检测试卷B卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．关于线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流，以下说法正确的是（ ）
A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变
B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次
C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次
D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次
【答案】C
【详解】线圈转至中性面时，线圈平面垂直于磁感线，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率、感应电动势、感应电流均为零，电流方向恰好发生变化。因此，线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时，每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次。线圈每转动一周，经过中性面两次，感应电动势和感应电流的方向都改变两次。
故选C。
2．如图所示，空间中分布着磁感应强度大小为B的匀强有界磁场，EF是其左边界，一面积为S的n匝圆形金属线框垂直于磁场放置，圆形线圈的圆心O在EF上，若线框以角速度ω绕EF匀速转动，并从图示位置开始计时，则（ ）
A．t=时，线框中的感应电流最大
B．t=时，穿过线框的磁通量最大
C．线框中产生的交变电动势的最大值为
D．线框中产生的交变电动势的有效值为
【答案】D
【详解】A．当时，即时，线框回到图示位置，此时的感应电流最小，磁通量最大，A错误；
B．当，即时，线圈转到与图示垂直位置，此时磁通量为零，B错误；
C．线框中产生的交变电动势的最大值为
C错误；
D．线框中产生的交变电动势的有效值为
D正确。
故选D。
3．我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800kV以上或交流电压在1000kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为，在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，不考虑其他因素的影响，则（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】设输送的电功率为，输电线上的总电阻为，则550kV输电线上损耗的电功率为
改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率为
二者比较，计算得出
C正确。
故选C。
4．如图甲所示，调光台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的。现将某无级调光台灯接在220V的正弦交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是（ ）
A．220V B． C．110V D．
【答案】B
【详解】电压表的示数为有效值，设加在灯管两端的电压的周期为，灯管的电阻为根据有效值的定义可得
解得
故选B。
5．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比是，电表均为理想电表，R为定值电阻，在原线圈两端接入正弦交流电，各元件正常工作，电流表、的示数分别为、，电压表、的示数分别为、，则下列关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】A．根据题图可知，副线圈的电流等于，原线圈的电流等于，根据变压器原副线圈的电流关系可得
故A错误；
B．设副线圈的电压为，则
根据串联电路的分压可得
联立可得
故B错误；
CD．根据欧姆定律可得
故D正确，C错误。
故选D。
6．图甲为原、副线圈匝数比的理想变压器，为定值电阻，为光敏电阻（光照越强电阻越小），为电阻不变的灯泡，电流表和电压表均为理想交流电表，变压器的原线圈两端接有按图乙所示的正弦式交变电压，下列说法正确的是（ ）
A．图乙交变电压的表达式为
B．在时，示数为，示数为
C．电键闭合后，电流表示数减小
D．电键闭合后，增加的光照强度，灯泡变暗
【答案】D
【详解】A．原线圈接入如图乙所示， ，所以频率为
原线圈接入电压的最大值是 V，图乙交变电压的表达式为
A错误；
B．所以原线圈接入电压的有效值是，理想变压器原、副线圈匝数比为： ， 示数为，示数加两端的电压为，B错误；
C．电键闭合后，负载电阻减小，副线圈的电流增大，原线圈电流增大，电流表示数增大，故 C 错误；
D．阻值随光强增大而减小，导致并联部分电阻减小，电路总电阻减小，副线圈电压不变因此总电流变大，分压变大因此灯泡电压变小，灯泡亮度变暗，D正确。
故选D。
7．如图所示，理想变压器原线圈所接交流电源的变化规律u=8sin100πt（V），接线柱2位于原线圈的中间位置。开关置于接线柱1时，原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，副线圈所接电阻R=10Ω，电压表、电流表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．开关置于接线柱1时，电压表的示数约为2.82V
B．开关置于接线柱1时，电流表的示数为0.2A
C．开关置于接线柱2时，电流表的示数为0.2A
D．开关置于接线柱2时，变压器的输出功率为3.2W
【答案】C
【详解】AB．原线圈输入电压的有效值
V=8V
当开关置于接线柱1时，根据变压比可知
解得副线圈的输出电压
U2=2V
故电压表示数为2V，副线圈的输出电流
=0.2A
根据变流比可知
解得原线圈的输入电流
I1=0.05A
则电流表示数为0.05A，故AB错误；
C．开关置于接线柱2时，原、副线圈的匝数比为2：1，根据变压比可知，副线圈输出电压4V，据欧姆定律知，副线圈输出电流0.4A，根据变流比可知，电流表的示数（原线圈中电流）为0.2A，故C正确；
D．开关置于接线柱2时，变压器的输出功率
故D错误。
故选C。
8．如图所示，高铁的供电流程是将高压220kV或110kV经过牵引变电所进行变压（可视作理想变压器），降至27.5kV，通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电，机车最终获得25kV的电力使高铁机车运行。以下说法正确的是（ ）
A．若电网的电压为220kV，则变电所的变压器原、副线圈匝数比
B．若电网的电压为110kV，则变电所的变压器原、副线圈匝数比
C．如果高铁机车功率为8000kW，则自牵引变电所至机车间线路的等效电阻约为85.9Ω
D．如果高铁机车功率为8000kW，牵引变电所至机车间的线路损耗的电功率为10kW
【答案】B
【详解】A．若电网的电压为220kV，根据
可得
A错误；
B．若电网的电压为110kV，则有
B正确；
C．通过线路的电流大小为
则自牵引变电所至机车间线路的等效电阻约为
C错误；
D．牵引变电所至机车间的线路损耗的电功率为
D错误。
故选B。
9．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，原线圈与定值电阻串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻，、是理想交流电表，已知。当时，电流表的读数为，则（ ）
A．电源输出电压为
B．电源输出功率为
C．当时，电压表的读数为
D．当时，变压器输出功率最大
【答案】AD
【详解】A．当时，电流表的读数为2A，电压表的读数为U2=6V，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据变压器中电压与匝数成正比得原线圈电压是
根据变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是
所以电源输出电压为
故A正确；
B．电源输出功率为
故B错误；
C．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以
当时解得
即电压表的读数为8.4V，故C错误；
D．由
解得
变压器输出的功率
所以满足
时变压器输入功率最大，解得
即当时，变压器输出的功率最大，故D正确。
故选AD。
10．如图所示，电源的电动势为，内阻为，为电容器，、为小灯泡，为滑动变阻器，为定值电阻，电表均为理想电表。闭合开关后小灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表、电压表的读数均增大
B．小灯泡变亮，小灯泡变暗
C．定值电阻中将有从上往下的电流
D．电压表示数改变量与电流表示数改变量的绝对值之比不变
【答案】D
【详解】AB．当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，外电路电阻增大，电路中的总电流变小，小灯泡变暗，电流表示数变小，电源的内电压减小，路端电压增大，电压表示数增大，小灯泡两端电压减小，故小灯泡两端电压增大，小灯泡变亮，A，B错误；
C．电容器两端电压等于小灯泡两端电压，小灯泡两端电压减小，根据
可知其电量减小，电容器放电，则定值电阻上有负电荷从上往下，则电流是从下往上，C错误；
D．根据闭合电路欧姆定律知
可得
可得电压表示数改变量与电流表示数改变量的绝对值之比不变，D正确。
故选D。
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
（1）下列说法正确的是 。
A． 变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B． 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能
C． 理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失
D． 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
（2）实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则可推断原线圈的输入电压可能为 。
A． B． C． D．
（3）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、（右侧实线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻的过程中，当 时，获得的功率最大。
【答案】 BC/CB D
【详解】（1）[1]
A．变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A错误；
B．变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能，故B正确；
C．理想变压器忽略能量损失，原线圈输入功率全部转到副线圈输出功率，故C正确；
D．变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端电压不变，不为0，故D错误。
故选BC。
（2）[2]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系为
当变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱之间，副线圈的“0”和“4”两个接线柱时，可知原副线圈匝数比为2:1，副线圈电压为3V，则原线圈电压应该为6V；
实际操作中，不是理想变压器，需要考虑损失部分，则原线圈所接电压大于6V。
故选D。
（3）[3]把变压器和R等效为一个电阻R1，R0当做电源内阻，当内外 电阻相等时，即
此时，输出功率最大，根据
得
将公式
代入上式，可得
从而得出
此时获得的功率最大。
12．如图是“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验电路图。小明在某次实验中，当伏特表示数V时，在开关K断开与闭合时，伏特表的示数分别V和V，已知原副线圈匝数分别匝和匝。实验过程操作规范正确。
（1）下列说法正确的是 （多选）
A．该变压器为理想变压器
B．小于的可能原因是线圈存在电阻
C．的主要原因是变压器使用过程中有能量损耗
D．若以为原线圈、为副线圈，输入和输出电压分别为、，则有
（2）小明利用多用电表粗测副线圈的电阻。测量前先把两支表笔直接接触，调整欧姆调零旋钮，使指针指向表盘的 （选填“电流”或“电阻”）零刻度。测量时指针位置如图所示，则线圈电阻约为 Ω。
（3）小明为了进一步精确测量副线圈的电阻，设计的部分电路如图所示，为了绘制尽可能完整的伏安特性图线，还需连接的导线是 （选填“ab”、“be”或“ce”），开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。测得线圈上一组电流、电压数据并得到如图所示的伏安特性图线。若将该线圈接在电压为4V的交流电源两端，则通过线圈的电流 0.18A（选填“＞”、“＝”或“＜”）
【答案】 BC/CB 电阻 22 ab 左 ＜
【详解】（1）[1]A．由题可得
因此，该变压器不满足理想变压器原副线圈比与匝数比之间的关系，因此不是理想变压器，故A错误；
B．开关K闭合后,副线圈中电流增大，相应原线圈内电流增大，但小于，因此线圈存在电阻，使得线圈电阻分压增多，故B正确；
C．变压器不是理想变压器，线圈存在电阻，因此
即
故C正确；
D．变压器使用过程中有能量损耗，若以为原线圈、为副线圈，输入和输出电压分别为、，则有
即
故D错误；
故选BC。
（2）[2]使用多用电表测量电阻前，把两支表笔直接接触，调整欧姆调零旋钮，使指针指向表盘的电阻零刻度。
[3]多用电表读数时，欧姆挡调在了“”档，指针指在，因此线圈电阻约为
（3）[4]此电路图的要求为“绘制尽可能完整的伏安特性图线”，即需要选用滑动变阻器的分压式接法，测量电阻电路需要与滑动变阻器的上支路连接，因此需要连接的导线是“ab”。
[5]开关闭合前，需要保证测量电路的安全，即需要测量电路被短路，因此滑动变阻器滑片位置应置于左端。
[6]由线圈的伏安特性图线可知，线圈接在4V的直流电源两端，流过线圈的电流为0.18A，若接在电压为4V的交流电源两端，线圈发生自感产生感应电流，感应电流的方向阻碍原电流的变化，因此通过线圈的电流小于0.18A。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）
13．某科研小组模拟的风力发电机发电输电简易模型如图所示。风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈在磁感应强度大小的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动，其中矩形线圈匝数为，面积为，线圈总电阻，小灯泡电阻，电流表为理想表。求：
（1）交流电流表的示数：
（2）线圈从图示位置转过过程中，通过电流表的电荷量。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）交变电压的峰值
交变电压的有效值
根据闭合电路欧姆定律
联立可得，电流表示数
（2）从图示位置开始，线圈转过过程中，磁通量的变化量
根据法拉第电磁感应定律
根据闭合电路欧姆定律
根据电流强度定义
联立解得
14．为保证教学工作正常开展，防止停电事故发生，学校计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰，发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为此，物理老师调查后得到以下数据：学校每间教室有日光灯10盏，每盏40W，额定电压均为220V；发电机安装位置距离并网接口约500米，此段所用电线每米电阻约，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为，降压变压器的匝数比为，两变压器均可视为理想变压器，物理老师画出示意图如图所示。则：
（1）购买的发电机功率P应不小于多少？
（2）发电机输出的电压U是多少才能保证日光灯正常发光？
【答案】（1）38.4kW；（2）240V
【详解】（1）所有电灯正常发光时消耗的功率
当灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压
降压变压器原、副线圈两端电压之比
解得
两变压器之间输电线上的电流
输电线总电阻
输电线上损失的功率
所以
即所购发电机额定功率不得低于38.4kW。
（2）要保证所有灯能正常发光，则升压变压器副线圈两端电压
故升压变压器原线圈两端电压
15．南海上某哨塔想采用浮桶式波浪发电补充生活用电，其原理简化如图甲。能产生如图乙辐向磁场的磁体通过支柱固定在暗礁上，线圈内置于浮桶中。浮桶随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中。该线圈与阻值的指示灯相连。如图乙所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成，图乙中斜线阴影部分为产生磁场的磁体；匝数匝的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度，线圈直径，内阻不计。假设浮桶振动的速度可表示为，取。求：
（1）灯丝在1小时内产生的焦耳热；
（2）若输出端通过理想变压器给哨塔供电，如图丙所示，当闭合，断开时，原线圈中电流表示数为，已知图中灯泡标称为“”，恰能正常发光，电动机线圈电阻为，求此时图中电动机的机械功率。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据浮桶振动速度的表达式可知，线圈的最大速度为
最大感应电动势为
则最大感应电流为
由于浮桶速度随时间变化的规律为正弦函数，故产生正弦式交变电流，感应电流的有效值为
由焦耳定律得，灯丝在1小时内产生的焦耳热为
代入数据得
（2）灯泡标称为“”，恰能正常发光，根据得
变压器原线圈两端电压
副线圈两端电压
则变压器原、副线圈的匝数比为
变压器原、副线圈中电流之比为
则
通过电动机的电流为
电动机的机械功率
代入数据得
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人教版选择性必修二第三章检测试卷B卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．关于线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流，以下说法正确的是（ ）
A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变
B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次
C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次
D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次
2．如图所示，空间中分布着磁感应强度大小为B的匀强有界磁场，EF是其左边界，一面积为S的n匝圆形金属线框垂直于磁场放置，圆形线圈的圆心O在EF上，若线框以角速度ω绕EF匀速转动，并从图示位置开始计时，则（ ）
A．t=时，线框中的感应电流最大
B．t=时，穿过线框的磁通量最大
C．线框中产生的交变电动势的最大值为
D．线框中产生的交变电动势的有效值为
3．我国特高压输电技术在世界上处于领先地位。特高压输电是指直流电压在800kV以上或交流电压在1000kV以上进行的电能输送，特高压输电可使输送中的电能损耗大幅降低。假若采用550kV超高压从A处向B处输电，输电线上损耗的电功率为，在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为，不考虑其他因素的影响，则（ ）
A． B．
C． D．
4．如图甲所示，调光台灯是通过双向可控硅电子器件来实现无级调节灯的亮度的。现将某无级调光台灯接在220V的正弦交变电流上，经过可控硅调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是（ ）
A．220V B． C．110V D．
5．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比是，电表均为理想电表，R为定值电阻，在原线圈两端接入正弦交流电，各元件正常工作，电流表、的示数分别为、，电压表、的示数分别为、，则下列关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．图甲为原、副线圈匝数比的理想变压器，为定值电阻，为光敏电阻（光照越强电阻越小），为电阻不变的灯泡，电流表和电压表均为理想交流电表，变压器的原线圈两端接有按图乙所示的正弦式交变电压，下列说法正确的是（ ）
A．图乙交变电压的表达式为
B．在时，示数为，示数为
C．电键闭合后，电流表示数减小
D．电键闭合后，增加的光照强度，灯泡变暗
7．如图所示，理想变压器原线圈所接交流电源的变化规律u=8sin100πt（V），接线柱2位于原线圈的中间位置。开关置于接线柱1时，原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，副线圈所接电阻R=10Ω，电压表、电流表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．开关置于接线柱1时，电压表的示数约为2.82V
B．开关置于接线柱1时，电流表的示数为0.2A
C．开关置于接线柱2时，电流表的示数为0.2A
D．开关置于接线柱2时，变压器的输出功率为3.2W
8．如图所示，高铁的供电流程是将高压220kV或110kV经过牵引变电所进行变压（可视作理想变压器），降至27.5kV，通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电，机车最终获得25kV的电力使高铁机车运行。以下说法正确的是（ ）
A．若电网的电压为220kV，则变电所的变压器原、副线圈匝数比
B．若电网的电压为110kV，则变电所的变压器原、副线圈匝数比
C．如果高铁机车功率为8000kW，则自牵引变电所至机车间线路的等效电阻约为85.9Ω
D．如果高铁机车功率为8000kW，牵引变电所至机车间的线路损耗的电功率为10kW
9．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，原线圈与定值电阻串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻，、是理想交流电表，已知。当时，电流表的读数为，则（ ）
A．电源输出电压为
B．电源输出功率为
C．当时，电压表的读数为
D．当时，变压器输出功率最大
10．如图所示，电源的电动势为，内阻为，为电容器，、为小灯泡，为滑动变阻器，为定值电阻，电表均为理想电表。闭合开关后小灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表、电压表的读数均增大
B．小灯泡变亮，小灯泡变暗
C．定值电阻中将有从上往下的电流
D．电压表示数改变量与电流表示数改变量的绝对值之比不变
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
（1）下列说法正确的是 。
A． 变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B． 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能
C． 理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失
D． 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
（2）实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则可推断原线圈的输入电压可能为 。
A． B． C． D．
（3）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、（右侧实线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻的过程中，当 时，获得的功率最大。
12．如图是“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验电路图。小明在某次实验中，当伏特表示数V时，在开关K断开与闭合时，伏特表的示数分别V和V，已知原副线圈匝数分别匝和匝。实验过程操作规范正确。
（1）下列说法正确的是 （多选）
A．该变压器为理想变压器
B．小于的可能原因是线圈存在电阻
C．的主要原因是变压器使用过程中有能量损耗
D．若以为原线圈、为副线圈，输入和输出电压分别为、，则有
（2）小明利用多用电表粗测副线圈的电阻。测量前先把两支表笔直接接触，调整欧姆调零旋钮，使指针指向表盘的 （选填“电流”或“电阻”）零刻度。测量时指针位置如图所示，则线圈电阻约为 Ω。
（3）小明为了进一步精确测量副线圈的电阻，设计的部分电路如图所示，为了绘制尽可能完整的伏安特性图线，还需连接的导线是 （选填“ab”、“be”或“ce”），开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于 （选填“左”或“右”）端。测得线圈上一组电流、电压数据并得到如图所示的伏安特性图线。若将该线圈接在电压为4V的交流电源两端，则通过线圈的电流 0.18A（选填“＞”、“＝”或“＜”）
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）
13．某科研小组模拟的风力发电机发电输电简易模型如图所示。风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈在磁感应强度大小的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴以角速度匀速转动，其中矩形线圈匝数为，面积为，线圈总电阻，小灯泡电阻，电流表为理想表。求：
（1）交流电流表的示数：
（2）线圈从图示位置转过过程中，通过电流表的电荷量。
14．为保证教学工作正常开展，防止停电事故发生，学校计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰，发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为此，物理老师调查后得到以下数据：学校每间教室有日光灯10盏，每盏40W，额定电压均为220V；发电机安装位置距离并网接口约500米，此段所用电线每米电阻约，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为，降压变压器的匝数比为，两变压器均可视为理想变压器，物理老师画出示意图如图所示。则：
（1）购买的发电机功率P应不小于多少？
（2）发电机输出的电压U是多少才能保证日光灯正常发光？
15．南海上某哨塔想采用浮桶式波浪发电补充生活用电，其原理简化如图甲。能产生如图乙辐向磁场的磁体通过支柱固定在暗礁上，线圈内置于浮桶中。浮桶随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中。该线圈与阻值的指示灯相连。如图乙所示，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成，图乙中斜线阴影部分为产生磁场的磁体；匝数匝的线圈所在处辐向磁场的磁感应强度，线圈直径，内阻不计。假设浮桶振动的速度可表示为，取。求：
（1）灯丝在1小时内产生的焦耳热；
（2）若输出端通过理想变压器给哨塔供电，如图丙所示，当闭合，断开时，原线圈中电流表示数为，已知图中灯泡标称为“”，恰能正常发光，电动机线圈电阻为，求此时图中电动机的机械功率。
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