物理3-2第五章第二节课时作业.doc

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1、一、单项选择题 1某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示如果其他条件不变，仅使 线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别为( )A400 V,0.02 s B200 V,0.02 s C400 V,0.08 s D200 V,0.08 s 解析：选 B.线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴转动时，感应电动势的最大值为EmNBS，周期 T，在其他条件不变，仅使线圈的转速加倍，感应电动势的最大值由题2 图中的 100 V 变为 200 V，周期由 0.04 s 变为 0.02 s故选 B. 2一根电阻丝接入 100 V 的恒定电流电路中，在 1 min 内产生的热量为 Q，同样的电阻

2、丝接入正弦交变电流的电路中，在 2 min 内产生的热量也为 Q，则该交流电压的峰值是( ) A141.4 V B100 V C70.7 V D50 V 解析：选 B.由电流的热效应，可知该交变电流的有效值是 70.7 V，峰值为 100 V故选 B. 3(2014石家庄高二检测)一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，产 生的感应电动势随时间变化的图象如图所示根据图象提供的信息，以下说法正确的是( ) A线圈转动的角速度为 100 rad/s B感应电动势的有效值为 10 V Ct1.0102 s 时，线圈平面和磁场方向的夹角为 30 Dt1.5102 s 时，穿过线圈平面的磁通量

3、最大解析：选 C.由图象可知：该交流电的周期 T0.06 s，则线圈转动的角速度 2T1003rad/s，选项 A 错误；感应电动势的有效值 E10 V，选项 B 错误；t1.5102 s 时，Em22线圈产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知：此时穿过线圈平面的磁通量的变化率最大，但磁通量为零，选项 D 错误t1.0102 s T，则线圈平面从中性面位置转过16 60，即线圈平面和磁场方向的夹角为 30，选项 C 正确 4.如图所示为一台发电机的结构示意图，其中 N、S 是永久磁铁的两个磁极，它们的表面 呈半圆柱面形状M 是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁

4、 芯 M 共轴的固定转轴旋转磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁 场若从图示位置开始计时，当线框绕固定轴匀速转动时，下列图象中能正确反映线框中感 应电动势 e 随时间 t 变化规律的是( )解析：选 D.线圈总有两边垂直切割磁感线，有效速度不变，产生的电动势大小不变，只 是方向周期性变化故选 D. 5.调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现的，缺点是成本高，体积大，效率低， 且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元 件来实现的如图所示为经过一个双向可控硅电子调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流 电的每一个二分之一周期中，前面四分之一被

5、截去，调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少， 从而改变电灯上的电压那么现在电灯上的电压值是( )A. B.UmaxUmax42C. D.UmaxUmax222解析：选 C.若将波形补充完整，则为正弦曲线，电压的有效值为.本题中的波形只Umax2为正弦曲线的一半若电源加在同一电阻上，在相同的时间内产生的热量只为正弦交流电的一半，根据有效值的定义：若为正弦交流电，Q2Rt，在题中情况下 Q (Umax2R)Q22Rt，由两式比较得 U有效.故选 C.(U有效R)Umax2 二、多项选择题 6下列说法正确的是( ) A任何形式的交流电压的有效值都是 UUm/ 的关系2B正弦式交变电流具有 UUm/ 的

6、关系2C照明电压 220 V 和动力电压 380 V 指的都是有效值 D交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值 解析：选 BC.电压、电流的有效值和峰值之间的倍关系是仅限于正弦式交变电流而言2的，所以选项 A 是错误的，B 是正确的；在交流电的讲述中没有特殊说明情况下的电流和电 压均指有效值，C 正确；交流电压表、电流表测的都是有效值，D 错误故选 BC. 7(2014惠州高二检测)交流电源输出的电压 u 随时间 t 变化的图象如图所示，则下列说 法正确的是( )A交变电流的频率为 50 Hz B交变电流的周期为 2 s C交变电压的最大值为 220 V D交变电压的有效值为 220 V解析

7、：选 AD.由图象可知，交流电的周期为 T2102 s，频率 f 50 Hz，最大值为1T220 V，由 UUm知，有效值为 220 V，故选 AD.2128一只低压教学电源输出的交流电压的瞬时值为 u10sin 314t V，关于该电源的规2格和使用，正确的说法是( ) A这个电源可以使“10 V 2 W”的灯泡正常发光 B此电源的交流电的周期是 314 s C此电源在 t0.01 s 时电压达到峰值 D这个电源可能把“10 V 2 F”的电容器击穿 解析：选 AD.此电源的有效值为 10 V，灯泡的额定电压为 10 V，故灯泡能正常发光，A正确；此交流电周期 T s0.02 s，t0.01

8、 s T，此时 u0，B、C 错误；因为电2231412 源最大电压 Um10 V10 V(电容器的耐压值)，所以电容器可能被击穿，D 正确故选2 AD. 9如图中甲、乙分别表示两种电压的波形，其中甲电压按正弦规律变化下列说法正 确的是( )A甲表示交流电，乙表示直流电 B两种电压的有效值相等 C甲电压的瞬时值表达式为 u311sin 100t V D甲交变电流的有效值比乙交变电流的有效值大 解析：选 CD.两题图中交变电流的大小和方向都随时间变化，在 t 轴的上方为正，下方为负，A 错有效值 E只对正弦交流电适用，将两个图象叠放在一起，可以看出两个交Em2 变电流的最大值相等，甲对应的有效值

9、大，所以 B 错，D 对由题图甲可知 C 对10一交流电压的图象如图所示，将该交流电压加在一阻值为 22 的电阻两端，下列说 法中正确的是( ) A该电阻消耗的功率为 550 W B该交流电压的瞬时值表达式为 u110sin 100t V2C并联在该电阻两端的交流电压表的示数为 110 V2D流过电阻的电流方向每秒改变 50 次 解析：选 AB.由题图可知 Um110 V，而电压表示数应为有效值即 110 V，C 错误；2又 T0.02 s，故 f50 Hz，电流方向每周期改变两次，所以每秒改变 100 次，D 错误；100 rad/s，所以 B 正确；P550 W，A 正确2TU2R 三、非

10、选择题 11n 匝矩形线圈，面积为 S，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴，以角速度 做匀速转动，外电路闭合若从线圈通过中性面时开始计时，则经过 个周期，14 外力做功为多少？(已知线圈与外电路总电阻为 R) 解析：线圈产生感应电动势的最大值为：EmnBS，有效值为 EnBS，Em222 线圈中电流的有效值为I ，ER2nBS2R电热功率为 PI2R，n2B2S222R 在 T/4 时间内产生的内能为：QI2R 2R ，T4(2nBS2R)T4n2B2S24R即外力做的功为 W外Q.n2B2S24R答案：n2B2S24R12如图所示，边长为 l 的正方形线圈 abcd 的匝数

11、为 n，线圈电阻为 r，外电路的电阻 为 R，ab 的中点和 cd 的中点的连线 OO恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为 B，现 在线圈以 OO为轴，以角速度 匀速转动，求： (1)闭合电路中电流瞬时值的表达式； (2)线圈从图示位置转过 90的过程中电阻 R 上产生的热量；(3)线圈从图示位置转过 90的过程中电阻 R 上通过的电荷量； (4)电阻 R 上的最大电压 解析：(1)线圈转动时，总有一条边切割磁感线，且 ad 边和 bc 边转动的线速度大小相等， 当线圈平行于磁场时，产生的感应电动势最大，为EmnBlvnBl l nBl2.1212由闭合电路欧姆定律可知 Im，当以图示位置为计时起点时，流过 R 的电流表达nBl22Rr式为：iImsin tsin t.nBl22Rr(2)在线圈由图示位置转过 90的过程中，用有效值来计算电阻 R 上产生的热量QI2R ，T4其中 I，T，Im2nBl22 2Rr2即 QI2R .T4n2B2l4R16Rr2(3)在转过 90的过程中产生的电荷量为 qq tI又因为 ，所以 qIER总nRrq.n(Bl220)RrnBl22Rr(4)由部分电路欧姆定律可知电阻 R 上的最大电压为：UmImR.nBl2R2Rr答案：(1)isin t (2)nBl22Rrn2B2l4R16Rr2(3) (4)nBl22RrnBl2R2Rr