高考物理一轮复习第十一章交变电流课时规范练35交变电流的产生及其描述新人教版.doc

《高考物理一轮复习第十一章交变电流课时规范练35交变电流的产生及其描述新人教版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习第十一章交变电流课时规范练35交变电流的产生及其描述新人教版.doc（10页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1 / 10【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第十一章交变电流课时规精选高考物理一轮复习第十一章交变电流课时规范练范练 3535 交变电流的产生及其描述新人教版交变电流的产生及其描述新人教版基础巩固组基础巩固组1.(1.(交变电流的产生交变电流的产生) )如图所示为一台发电机的结构示意图如图所示为一台发电机的结构示意图, ,其中其中 N N、S S 是永是永久磁铁的两个磁极久磁铁的两个磁极, ,它们的表面成半圆柱面形状。它们的表面成半圆柱面形状。M M 是圆柱形铁芯是圆柱形铁芯, ,铁芯外铁芯外套有一矩形线圈套有一矩形线圈, ,线圈绕铁芯线圈绕铁芯 M M 中心的固定转轴匀速

2、转动。磁极与铁芯之中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值正值, ,则下列图中能正确反映线圈中感应电动势则下列图中能正确反映线圈中感应电动势 e e 随时间随时间 t t 变化规律的是变化规律的是( ( ) )答案 D解析由磁场分布特点知,线圈在每一个位置的切割磁感线情况相同,故感应电动势大小是相同的,方向做周期性变化。2.(2.(交变电流的图象交变电流的图象) )如图甲所示如图甲所示, ,一矩形线圈一矩形线圈 abcdabcd 放置在匀强磁场中放置在匀强磁场中, ,

3、并并绕过绕过 abab、cdcd 中点的轴中点的轴 OOOO以角速度以角速度 逆时针匀速转动。若以线圈平面与逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角磁场夹角 =45=45时时( (如图乙如图乙) )为计时起点为计时起点, ,并规定当电流自并规定当电流自 a a 流向流向 b b 时电时电流方向为正。则能够正确反映线圈中电流变化规律的图象是流方向为正。则能够正确反映线圈中电流变化规律的图象是( ( ) )2 / 10答案 D解析 t=0 时刻,根据图乙表示的转动方向,由右手定则知,此时 ad 中电流方向由 a 到 d,线圈中电流方向为 adcba,与规定的电流正方向相反,电流为负值,由图乙还能观察

4、到,线圈在接下来的 45转动过程中,ad、bc两边垂直切割磁感线的速度越来越小,所以感应电动势应减小,感应电流减小,故 D 正确。3.(3.(交变电流的有效值交变电流的有效值)(2017)(2017安徽宿州期末安徽宿州期末) )如图所示为正弦交变电流经如图所示为正弦交变电流经过整流器处理后的电压波形过整流器处理后的电压波形, ,其电压的有效值是其电压的有效值是( ( ) )A.1.5 VB.1 VC. VD. V答案 A解析设交变电流电压的有效值为 U,一个周期 T=4 s,T,解得 U=1.5 V,A 正确。4.(4.(交变电流的有效值交变电流的有效值)(2017)(2017山东莱芜期末山东

5、莱芜期末) )一矩形线圈在匀强磁场中绕一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动垂直于磁场的轴匀速转动, ,周期为周期为 T,T,从中性面开始计时从中性面开始计时, ,当当 t=Tt=T 时时, ,感应电感应电动势的瞬时值为动势的瞬时值为 1010 V,V,则此交流电压的有效值为则此交流电压的有效值为( ( ) )A.5 VB.10 VC.10 VD.20 V3 / 10答案 C解析从中性面开始计时,瞬时值表达式为 e=Emsin t,当 t=T 时,e=10 V,解得 Em=20 V,有效值 E=10 V,C 正确。5.5.(交变电流的有效值)如图所示电路,电阻 R1 与电阻 R2 阻值

6、相同,都为 R,和 R1 并联的 D 为理想二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大),在A、B 间加一正弦式交变电流 u=20sin 100t V,则加在 R2 上的电压有效值为( )A.10 VB.20 VC.15 VD.5 V答案 D解析电压值取正值时,即在前半个周期内,二极管电阻为零,R2 上的电压等于输入电压值,电压值取负值时,即在后半周期内,二极管电阻无穷大可看作断路,R2 上的电压等于输入电压值的一半,据此可设加在 R2 的电压有效值为 U,根据电流的热效应,在一个周期内满足 T=,可求出 U=5 V。故选项D 正确。6.6.4 / 10(多选)(交变电流“四值”的计算)(

7、2017河南郑州一模)边长为 l 的正方形线框在匀强磁场 B 中以角速度 匀速转动,产生的感应电流的最大值为Im,设灯泡的电阻为 R,其他电阻不计。从如图所示位置开始计时,则( )A.电路中电流的最大值 Im=B.电路中电流的瞬时表达式为 i=Imsin tC.电流表的读数为D.灯泡的电功率为 R答案 AD解析感应电动势的最大值 Em=Bl2,则电流的最大值 Im=,选项 A 正确;由线圈电流为最大值时开始计时,故电路中电流的瞬时表达式应为 i=Imcos t,选项 B 错误;电流表的读数为有效值,为 I=Im,选项 C 错误;灯泡的电功率 P=I2R=R,选项 D 正确。7.7.(多选)(交

8、变电流“四值”的计算)(2017安徽屯溪模拟)如图所示,面积为 S、匝数为 N、电阻为 r 的正方形导线框与阻值为 R 的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻 R 的两端。线框在磁感应强度为 B 的匀强5 / 10磁场中,以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度 匀速转动,不计其他电阻,则下列说法正确的是( )A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为 e=NBSsin tB.线框通过中性面前后,流过电阻 R 的电流方向将发生改变,1 秒内流过电阻 R 的电流方向改变次C.线框从图示位置转过 60的过程中,通过电阻 R 的电荷量为D.电压表的示数跟线框转动的角速度 大小

9、无关答案 ABC解析从图示位置开始计时,即从线框处于中性面位置开始计时,感应电动势瞬时值 e=NBSsin t,选项 A 正确;线框通过中性面前后,流过电阻 R 的电流方向发生改变,每转 1 周电流方向改变 2 次,1 秒钟内线框转动圈数为,故流过电阻 R 的电流方向改变 2次,选项 B 正确;线框从图示位置转过 60的过程中,通过电阻 R 的电荷量 q=t=t=N,而 =BS=BS,故q=,选项 C 正确;电压表的示数 U=,而 E=,故 U,选项 D 错误。8.(8.(交变电流交变电流“四值四值”的计算的计算)(2017)(2017广东中山月考广东中山月考) )如图甲所示如图甲所示, ,标

10、有标有“220“220 V V 4040 W”W”的灯泡和标有的灯泡和标有“20“20 FF 300300 V”V”的电容器并联到交流电的电容器并联到交流电6 / 10源上源上,V,V 为交流电压表为交流电压表, ,交流电源的输出电压如图乙所示。闭合开关交流电源的输出电压如图乙所示。闭合开关, ,下列下列判断正确的是判断正确的是( ( ) )A.t=时刻,V 的示数为零B.灯泡恰好正常发光C.电容器不可能被击穿D.V 的示数保持 110 V 不变答案 B解析 V 的示数应是电压的有效值 220 V,故 A、D 错;电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压,灯泡正常发光,B 正确;电压的峰值 Um=2

11、20 V=311 V,大于 300 V,故电容有可能被击穿,C 错。导学号 06400486能力提升组能力提升组9.9.(多选)如图,M 为半圆形导线框,圆心为 OM;N 是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为 ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内,两圆弧半径相等;过直线OMON 的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框 M、N7 / 10在 t=0 时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面且过 OM 和 ON 的轴,以相同的周期 T 逆时针匀速转动,则( )A.两导线框中均会产生正弦交变电流B.两导线框中感应电流的周期都等于 TC.在 t=时,两导线框中产生的感应电动势相等D.两导线框的

12、电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等答案 BC解析因半径、周期相同,故两线框进入磁场过程产生的感应电动势大小为e0=BR2=R2=,两线框中产生的电动势瞬时值随时间关系如图:所以选项 A 错误,选项 B、C 正确。由有效值定义可知 M、N 线圈中电流的有效值不相等,D 项错误。导学号 0640048710.10.(多选)(2017江西三校第一次联考)如图 xOy 平面为光滑水平面,现有一长为 d、宽为 l 的线框 MNPQ 在外力 F 作用下,沿 x 轴正方向以速度 v 做匀速直线运动,空间存在竖直方向的磁场,磁感应强度 B=2B0cos x(式中 B08 / 10为已知量),规定竖直

13、向下为磁感应强度正方向,线框电阻为 R,t=0 时刻 MN边恰好在 y 轴处,则下列说法正确的是( )A.外力 F 为恒力B.t=0 时,外力大小 F=16l2C.通过线框的瞬时电流 I=D.经过 t=,线框中产生的电热 Q=答案 BC解析由于磁场是变化的,故切割产生的感应电动势也为变值,安培力也会变化,故要保持其匀速运动,外力 F 不能为恒力,故 A 错误;t=0 时,左右两边处的磁感应强度均为 2B0,方向相反,则感应电动势 E=4B0lv,拉力等于安培力即 F=22B0Il=,故 B 正确;由于两边正好相隔半个周期,故产生的电动势方向相同,经过的位移为 vt,瞬时电动势 E=4B0lvc

14、os,瞬时电流 I=,故 C正确;由于瞬时电流为余弦规律变化,故可知感应电流的有效值 I=,故产生的电热 Q=I2Rt=,故 D 错误。11.(201711.(2017广东中山月考广东中山月考) )9 / 10如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B=0.5 T,边长 l=10 cm 的正方形线圈共100 匝,线圈电阻 r=1 ,线圈绕垂直于磁感线的对称轴 OO匀速运动,角速度 =2 rad/s,外电路中的电阻 R=4 ,求:(1)感应电动势的最大值;(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过 60时的瞬时感应电动势;(3)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过 60的过程中产生的平均感应电动势;

15、(4)交流电压表的示数;(5)线圈转动一周产生的总热量;(6)从图示位置开始的周期内通过 R 的电荷量。答案(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V(5)0.99 J (6)0.087 C解析(1)感应电动势的最大值Em=nBS=1000.50.122 V=3.14 V。(2)由图示位置转过 60时的瞬时感应电动势为10 / 10e=Emcos 60=3.140.5 V=1.57 V。(3)由图示位置转过 60的过程中产生的平均感应电动势为=n=n,其中,T=1 s,=100 V=2.6 V。(4)交流电压表的示数为外电路两端电压的有效值,即U=R= V=1.78 V。(5)线圈转动一周产生的总热量为 Q=T=0.99 J。(6)在周期内通过电阻 R 的电荷量为 q= C=0.087 C。