2019屆高考物理(人教版)第一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)-3-2-10-1交變電流的產(chǎn)生和描述

1、第十章 交變電流 傳感器第1課時交變電流的產(chǎn)生和描述基本技能練1如圖所示，面積均為S的單匝線圈繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動，能產(chǎn)生正弦交變電動勢eBSsin t的圖是()解析線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦交變電動勢為eBSsin t，由這一原理可判斷，A圖中感應(yīng)電動勢為eBSsin t；B圖中的轉(zhuǎn)動軸不在線圈所在平面內(nèi)；C、D圖轉(zhuǎn)動軸與磁場方向平行，而不是垂直。答案A2一個電爐上標(biāo)有“220 V,1.5 kW”，那么為了使它正常工作，所使用的正弦交流電應(yīng)是()A電壓最大值為220 V，電流最大值約為9.6 AB電壓最大值為31

2、1 V，電流最大值約為6.8 AC電壓有效值為220 V，電流有效值約為6.8 AD電壓有效值為311 V，電流有效值約為9.6 A解析電壓有效值為220 V，最大值約為311 V，電流有效值約為IP/U6.8 A，最大值約為9.6 A，選項C正確。答案C3(多選)如圖1所示，是一個匝數(shù)n10匝的線圈在勻強磁場中沿垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動時，通過線圈平面的磁通量隨時間變化的圖象。關(guān)于線圈中的感應(yīng)電動勢，以下說法正確的是()圖1A在t10.1 s時，線圈中的感應(yīng)電動勢最大B在t20.2 s時，線圈中的感應(yīng)電動勢最大C在t30.3 s時，線圈中的感應(yīng)電動勢改變方向D在t40.4 s時，線圈中的感

3、應(yīng)電動勢改變方向解析由題圖可知，在t10.1 s時，線圈中的磁通量最大，線圈轉(zhuǎn)到中性面，感應(yīng)電動勢為零，A錯；在t20.2 s時，線圈中的磁通量為零，線圈平面跟磁場平行，感應(yīng)電動勢最大，B對；在t30.3 s時，線圈中磁通量又達到最大值，感應(yīng)電動勢為零，方向發(fā)生改變，C對；t40.4 s前后，線圈中的感應(yīng)電動勢的方向不變，D錯。答案BC4(2014北京朝陽區(qū)一模)一正弦交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖2所示。由圖可知該交變電流()圖2A周期為0.125 sB電壓的有效值為10 VC電壓的最大值為20 VD電壓瞬時值的表達式為u10sin 8t(V)解析由圖象可知，交變電流的周期為0.250

4、s，A錯誤；電壓的有效值U V10 V，B正確；電壓的最大值為20 V，C錯誤；電壓瞬時值的表達式為u20sin 8t(V)，D錯誤。答案B5(2014寧波正始中學(xué)檢測)某交變電壓為u8sin(157t) V，則()A用此交流電作打點計時器的電源時，打點周期為0.02 sB此交流電可作為電磁打點計時器的工作電源C把額定電壓為8 V的小燈泡接在此電源上，小燈泡正常發(fā)光D把擊穿電壓為6 V的電容器接在此電源上，電容器正常工作解析根據(jù)u8sin(157t) V可知157 rad/s，解得周期為T0.04 s，選項A錯誤；電磁打點計時器所接交流電源的頻率不一定是50 Hz，若用該交流電作為電源，則打點

5、時間間隔為0.04 s，選項B正確；額定電壓8 V指的是有效值，選項C錯誤；電容器擊穿電壓為6 V，比最大值8 V要小，因此該電容器不能正常工作，選項D錯誤。答案B6(多選) (2014貴州六校聯(lián)盟一模)如圖3所示，一個單匝矩形導(dǎo)線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動周期為T0。線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em，則()圖3A線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為EmB線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為C線圈轉(zhuǎn)動過程中磁通量變化率的最大值為EmD經(jīng)過2T0的時間，通過線圈電流的方向改變2次解析線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦交變電流，其電動勢的有效值為E，A錯誤；電動勢的最大值EmBSm，所以穿過線圈的磁

6、通量的最大值m，B正確；線圈轉(zhuǎn)動過程中磁通量變化率的最大值即為電動勢的最大值，C正確；一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次，兩個周期內(nèi)改變4次，D錯誤。答案BC7如圖4所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關(guān)系若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經(jīng)過1 min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲W乙為()圖4A1 B12 C13 D16解析電功的計算中，I要用有效值計算。圖甲中，由有效值的定義得2R210202R2102IR6102得I1 A圖乙中，I的值不變，I21 A由WUItI2Rt可以得到W甲W乙13。答案C8如圖5所示，N匝矩形導(dǎo)線框以角速度繞對稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動，

7、線框面積為S，線框電阻、電感均不計，在OO左側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，外電路接有電阻R，理想電流表A，那么可以確定的是()圖5A從圖示時刻起，線框產(chǎn)生的瞬時電動勢為eNBSsin tB交流電流表的示數(shù)INBSCR兩端電壓的有效值UNBSD一個周期內(nèi)R的發(fā)熱量Q解析線框始終只有一半面積在磁場中，故瞬時電動勢為e()sin t，電壓有效值為U，交流電流表示數(shù)I，A、C錯誤，B正確；一周期內(nèi)R的發(fā)熱量QT，D錯誤。答案B能力提高練9一個小型電熱器若接在輸出電壓為10 V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個正弦式交流電源上，其消耗的電功率為。如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值

8、為()A5 V B5 V C10 V D10 V解析根據(jù)P，對直流電有P，對正弦式交流電有，所以正弦式交流電的有效值為UV，故交流電源輸出電壓的最大值UmU10 V，故選項C正確，選項A、B、D錯誤。答案C10(2014浙江溫州一模)某家用電路如圖6所示，A、B間接有保險絲、交流電壓表、“220 V，880 W”的電飯鍋及“220 V，220 W”的抽油煙機。現(xiàn)接入電壓u311sin 100t(V)的交流電，以下說法正確的是()圖6A交流電壓表的示數(shù)為311 VB電飯鍋發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的4倍C電路要正常工作，保險絲的額定電流不能小于5 AD1 min抽油煙機和電飯鍋消耗的電能共為6.

9、6103 J解析交流電壓表的示數(shù)為有效值，若不考慮保險絲的電阻，交流電壓表的示數(shù)為 V220 V，A錯誤；由公式PUI知電路要正常工作，干路中電流為5 A，所以保險絲的額定電流不能小于5 A，C正確；電飯鍋是純電阻元件，抽油煙機是非純電阻元件，B錯誤；1 min抽油煙機消耗的電能為WPt1.32104 J，D錯誤。答案C11(多選)面積都為S且電阻相同的正方形線圈和圓形線圈，分別放在如圖7所示的磁場中，圖甲中是磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場，線圈在磁場中以周期T繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動，圖乙中磁場變化規(guī)律為BB0cos ，從圖示位置開始計時，則()圖7A兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同B兩線圈中感應(yīng)電動勢達到最

10、大值的時刻不同C經(jīng)相同的時間t(tT)，兩線圈產(chǎn)生的熱量相同D從圖示位置時刻起，經(jīng)時間，流過兩線圈橫截面的電荷量相同解析圖甲中通過線圈的磁通量變化規(guī)律為甲B0Scos t，圖乙中通過線圈的磁通量變化規(guī)律為乙B0Scos t。由于兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同，則兩線圈中感應(yīng)電動勢的變化規(guī)律相同，達到最大值的時刻也相同，有效值E也相同。又因兩線圈電阻相同，所以Qt也相同。經(jīng)過時間，流過兩線圈橫截面的電荷量q也相同，故選項A、C、D正確。答案ACD12如圖8所示，在xOy直角坐標(biāo)系中的第二象限有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強磁場，第四象限有垂直坐標(biāo)平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小均為B。直角扇形導(dǎo)線框半徑

11、為L、總電阻為R，在坐標(biāo)平面內(nèi)繞坐標(biāo)原點O以角速度勻速轉(zhuǎn)動。線框從圖中所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的有效值是()圖8AI BICI0 DI解析從圖示位置轉(zhuǎn)過90角的過程中，即在0時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動勢為EBL2，感應(yīng)電流沿順時針方向；在轉(zhuǎn)過90至180的過程中，即在時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動勢仍為EBL2，感應(yīng)電流沿逆時針方向；在轉(zhuǎn)過180至270的過程中，即在時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動勢仍為EBL2，感應(yīng)電流沿逆時針方向；在轉(zhuǎn)過270至360的過程中，即在T時間內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動勢仍為EBL2，感應(yīng)電流沿順時針方向。根據(jù)有效值的定義知I。答案B13(多選)如圖9甲所示，將阻

12、值為R5 的電阻接到內(nèi)阻不計的正弦交變電源上，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，電流表串聯(lián)在電路中測量電流的大小。對此，下列說法正確的是()圖9A電阻R兩端電壓變化規(guī)律的函數(shù)表達式為u2.5sin(200t) VB電阻R消耗的電功率為1.25 WC如圖丙所示，若此交變電流由一矩形線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時，電流表的示數(shù)為1 AD這一交變電流與圖丁所示電流比較，其有效值之比為解析圖乙所示電流的最大值為Im0.5 A，周期為T0.01 s，其角速度為200 rad/s，由歐姆定律得UmImR2.5 V。所以R兩端電壓瞬時值的表達式為u2.5sin(200t) V，選項A正確

13、；該電流的有效值為I，電阻R消耗的電功率為PI2R，解得P0.625 W，B選項錯誤；A 的示數(shù)為有效值，該交變電流由圖丙所示矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，當(dāng)轉(zhuǎn)速提升一倍時，電動勢的最大值EmnBS為原來的2倍，電路中電流的有效值也是原來的2倍，為2 A1 A，選項C錯誤；圖乙中的正弦交變電流的有效值為 A。圖丁所示的交變電流雖然方向發(fā)生變化，但大小恒為0.5 A，故有效值之比為，選項D正確。答案AD14(2014山東臨沂5月份三模)如圖10甲所示是一種振動發(fā)電裝置的示意圖，一個半徑r0.10 m、匝數(shù)n20匝的線圈套在永久磁鐵槽中，槽中磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右側(cè)視圖如圖乙所示)，線圈所在位置磁感應(yīng)強度B的大小均為B T，線圈的電阻R10.50 ，它的引出線接有R29.50 的小電珠L，A為理想交流電流表。當(dāng)線圈框架的P端在外力作用下沿軸線做往復(fù)運動，便有電流通過電珠。若線圈往復(fù)運動的規(guī)律如圖丙所示(v取向右為正)，則下列判斷正確的是()圖10A電流表的