高中物理 第五章 交變電流 5.1 交變電流課時(shí)提升作業(yè)（七）-2

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精課時(shí)提升作業(yè)（七)交變電流（40分鐘50分)一、選擇題（本題共5小題,每小題6分，共30分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.(多選）圖中哪些線圈中產(chǎn)生了交流電（）【解析】選b、c、d。由正弦式電流的產(chǎn)生條件可知，轉(zhuǎn)軸必須垂直于磁感線，但對(duì)線圈的形狀沒(méi)有特別要求，故a情況下不會(huì)產(chǎn)生交變電流,而b、c、d情況下會(huì)產(chǎn)生。2.（2015如皋高二檢測(cè))某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示，由圖中信息可以判斷(）a。在a和c時(shí)刻線圈處于中性面位置b。在b和d時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零c。從o時(shí)刻到d時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2d。若從o時(shí)刻到b時(shí)刻歷時(shí)0。0

2、2s，則交變電流的頻率為50hz【解析】選c。a、c時(shí)刻電流最大,位于與中性面垂直的位置，a錯(cuò).b、d時(shí)刻，電流最小，處于中性面位置，磁通量最大，b錯(cuò)。從o到d是一個(gè)周期，線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2，c對(duì)。若從o時(shí)刻到b時(shí)刻歷時(shí)0。02s，則交變電流的頻率為25hz，d錯(cuò)。3.交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為e=emsint,若將發(fā)電機(jī)的角速度提高一倍.同時(shí)將線框所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?)a。e=emsinb.e=2emsinc。e=emsin2td。e=sin2t【解析】選c。由題知=2,s=,又由em=nbs知em=em，故e=emsint=emsin2t，c對(duì)?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練

3、】已知交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式是i=10sin100ta，從t=0到第一次出現(xiàn)最大值的時(shí)間是（)a.sb。sc.sd。s【解析】選c。從交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式i=10sin100ta可以看出，該交流電是從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)出現(xiàn)最大值，依據(jù)t=s=s，t1=s。4.（2015肇慶高二檢測(cè)）圖中矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以ad邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為e=5sin20tv,則以下判斷正確的是()a.當(dāng)線圈平面與中性面垂直時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流為0b.當(dāng)線圈平面與中性面重合時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為5vc.此線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為hzd.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變一次【解析】選c。當(dāng)線圈平面

4、與中性面垂直時(shí)，線圈的磁通量為零,磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，感應(yīng)電流最大，所以a項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)線圈平面與中性面重合時(shí)，線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,所以b項(xiàng)錯(cuò)誤；角速度=20，根據(jù)=2f，得出頻率f=，所以c項(xiàng)正確；線圈每經(jīng)過(guò)一次中性面，感應(yīng)電流的方向改變一次，每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，經(jīng)過(guò)兩次中性面,感應(yīng)電流的方向改變兩次，所以d項(xiàng)錯(cuò)誤.5。（2015蘇州高二檢測(cè)）如圖所示，一矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸oo沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，引出線的兩端分別與相互絕緣的兩個(gè)半圓形銅環(huán)m和n相連。m和n又通過(guò)固定的電刷p和q與電阻r相連.在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)電阻r的電流（）a.大小和方向

5、都隨時(shí)間做周期性變化b.大小和方向都不隨時(shí)間做周期性變化c.大小不斷變化,方向總是prqd.大小不斷變化，方向總是qrp【解析】選c。在圖示位置時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可知，ab邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向由ba,cd邊感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由dc，通過(guò)電刷將電流引出,在外電路中的電流方向?yàn)閜rq,轉(zhuǎn)過(guò)180后，ab、cd邊位置交換,但電流方向仍為prq，故選項(xiàng)c正確。二、非選擇題(本題共2小題，共20分。需寫(xiě)出規(guī)范的解題步驟）6.(10分）(2015嘉興高二檢測(cè))如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.5t，線圈匝數(shù)n=50，每匝線圈面積0。48m2，轉(zhuǎn)速150r/min，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

6、過(guò)程中,從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)。（1）寫(xiě)出交變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式.（2)畫(huà)出et圖線。【解析】(1)當(dāng)線圈平面經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則線圈在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)角度t，于是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值e=emsint，其中em=nbs.由題意知n=50,b=0.5t，=rad/s=5rad/s，s=0.48m2，em=nbs=500.50.485v188v，所以e=188sin5t(v)。（2）根據(jù)交流電的方程畫(huà)圖線時(shí)，最大值是正弦圖線的峰值，由縱軸上的刻度值標(biāo)出，交流電的頻率與正弦圖線的周期相對(duì)應(yīng)，=,而周期由時(shí)間軸上的刻度值標(biāo)出，t=0。4s，et圖線如圖所示。答案：(1)e=188sin5t（v)(2）見(jiàn)解析7。(10分)一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為311v，線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是100rad/s.（1)寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）若該發(fā)電機(jī)只與阻值為100的電阻組成閉合電路。試寫(xiě)出通過(guò)負(fù)載的電流瞬時(shí)值表達(dá)式。【解析】(1)因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)最大值em=311v，角速度=100rad/s,所以電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式:e=311sin100tv。（2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得：i=3。11sin100ta.答案：(1）e=311sin100tv（2)i=3。11sin100ta【互動(dòng)探究】請(qǐng)寫(xiě)出上題（2）中電阻r兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式。提示:u=ir=