課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十一) 交變電流

PAGE第1頁(yè)共4頁(yè)課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十一)交變電流eq\a\vs4\al(A)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．關(guān)于交變電流和直流電的說(shuō)法中，正確的是()A．如果電流大小隨時(shí)間做周期性變化，則一定是交變電流B．直流電的大小和方向一定不變C．交變電流一定是按正弦規(guī)律變化的D．交變電流的最大特征就是電流的方向隨時(shí)間做周期性的變化解析：選D如果只有電流大小做周期性變化而電流方向不變，則為直流電，故A錯(cuò)誤；直流電的大小可以變化，但方向一定不變，故B錯(cuò)誤；只要電流的方向隨時(shí)間做周期性變化就是交流電，不一定是按正弦或余弦規(guī)律變化，故C錯(cuò)誤；交流電的最大特征是電流的方向隨時(shí)間發(fā)生周期性變化，故D正確。2．利用示波器可以顯示輸入信號(hào)的波形。單匝正方形金屬線框abcd處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以線圈平面內(nèi)某虛線OO′為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)產(chǎn)生的電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如示波器所示。則在四個(gè)選項(xiàng)所示的情境中，無(wú)論從線圈平面處于哪個(gè)位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，都不可能產(chǎn)生該電流的是()解析：選AA項(xiàng)中，當(dāng)線圈繞平面內(nèi)平行于磁場(chǎng)方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中的磁通量始終不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A不可能產(chǎn)生題圖所示電流。B、C、D三項(xiàng)中線圈均繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)正弦式交變電流的產(chǎn)生原理可知，三者均可產(chǎn)生示波器中的正弦式交變電流。3．關(guān)于交流發(fā)電機(jī)下列敘述正確的是()A．交流發(fā)電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B．交流發(fā)電機(jī)由兩部分組成，即定子和轉(zhuǎn)子，線圈必須旋轉(zhuǎn)，成為轉(zhuǎn)子，這樣才能在線圈中產(chǎn)生交流電C．交流發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生交流電，輸送到外電路也是交流電D．在交流發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，線圈中的每一個(gè)邊都切割磁感線解析：選C交流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；交流發(fā)電機(jī)由兩部分組成，即定子和轉(zhuǎn)子，線圈既可以作為定子，也可以作為轉(zhuǎn)子，定子和轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)就可以產(chǎn)生交流電，B錯(cuò)誤；交流發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生交流電，輸送到外電路也是交流電，C正確；在交流發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，并不是線圈的每一條邊都切割磁感線，D錯(cuò)誤。4.如圖所示，左側(cè)豎直長(zhǎng)導(dǎo)線通有方向向下的恒定電流，一矩形線圈abcd可繞其豎直對(duì)稱(chēng)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈繞軸以角速度ω沿逆時(shí)針(沿軸線從上往下看)方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．t＝0時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B．0～eq\f(π,2ω)時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaC．t＝eq\f(π,2ω)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為0D．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變一次解析：選B由安培定則可知，直導(dǎo)線右側(cè)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，則t＝0時(shí)，線圈中的磁通量最大，磁通量的變化率為0，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由楞次定律和安培定則可知0～eq\f(π,2ω)時(shí)間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°，此時(shí)線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，選項(xiàng)B正確；t＝eq\f(π,2ω)時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量為0，但磁通量變化率不為0，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不為0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變兩次，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5．(多選)某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦式交變電流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．由圖可知交流電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝100eq\r(2)sin50πt(V)B．由圖可知交流電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝100sin50πt(V)C．若其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則交流電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝50sin50πt(V)D．若其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值變?yōu)?0V解析：選BD由題圖可知，交流電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝100V，周期T＝0.04s,所以瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝100sin50πt(V)，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的表達(dá)式Em＝NBSω得知，其他條件不變時(shí)，Em與ω成正比，若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值變?yōu)樵瓉?lái)的一半，為Em′＝50V，此時(shí)交流電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝50sin25πt(V)，故C錯(cuò)誤，D正確。6．(多選)如圖所示，一正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱(chēng)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO′觀察，線圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω。則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()A．線圈所在位置為中性面，感應(yīng)電流為0B．線圈中的感應(yīng)電流為eq\f(nBl2ω,R)C．穿過(guò)線圈的磁通量為0D．線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda解析：選BC線圈所在的位置是垂直中性面的位置，感應(yīng)電流最大，故A錯(cuò)誤；此時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為0，故C正確；由題可知電動(dòng)勢(shì)e＝nBωl2，依據(jù)歐姆定律可知電流I＝eq\f(E,R)＝eq\f(nBl2ω,R)，故B正確；依據(jù)楞次定律，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，故D錯(cuò)誤。7.線圈的匝數(shù)為100匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。下列結(jié)論正確的是()A．在t＝0和t＝0.2s時(shí)，線圈平面和磁場(chǎng)垂直，電動(dòng)勢(shì)最大B．在t＝0.1s和t＝0.3s時(shí)，線圈平面和磁場(chǎng)垂直，電動(dòng)勢(shì)為0C．在t＝0.2s和t＝0.4s時(shí)電流改變方向D．在t＝0.1s和t＝0.3s時(shí)，線圈切割磁感線的有效速率最大解析：選B在t＝0和t＝0.2s時(shí)，磁通量最小，線圈位于與中性面垂直的位置，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故A錯(cuò)誤；在t＝0.1s和t＝0.3s時(shí)，磁通量最大，線圈位于中性面位置，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，故B正確；在t＝0.2s和t＝0.4s時(shí)，磁通量最小，線圈位于與中性面垂直的位置，電流方向沒(méi)有發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；在t＝0.1s和t＝0.3s時(shí)，磁通量最大，線圈處于中性面位置，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，故磁通量變化率為0，線圈切割磁感線的有效速率最小，故D錯(cuò)誤。eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新8.一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，鐵芯外套有一矩形線圈，線圈繞鐵芯M中心的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成沿半徑方向的輻向磁場(chǎng)。從如圖所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，規(guī)定此時(shí)電動(dòng)勢(shì)為正值，選項(xiàng)圖中能正確反映線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律的是()解析：選D由于磁場(chǎng)為沿半徑的輻向磁場(chǎng)，可以認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，線圈始終垂直切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，由于每個(gè)周期磁場(chǎng)方向要改變兩次，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向也要改變兩次，選項(xiàng)D正確。9．一氣體放電管，當(dāng)其兩電極間的電壓超過(guò)500eq\r(3)V時(shí)，就放電發(fā)光。在它發(fā)光的情況下逐漸降低電壓，要降到500eq\r(2)V時(shí)才熄滅。放電管兩電極不分正負(fù)。現(xiàn)有一正弦式交流電源，輸出電壓峰值為1000V，頻率為50Hz。若用它給上述放電管供電，則在一小時(shí)內(nèi)放電管實(shí)際發(fā)光的時(shí)間為()A．15min B．25minC．30min D．45min解析：選B根據(jù)題意，ω＝2πf＝100πrad/s，該交流電源輸出電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝1000sin100πt(V)，在前半個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)t＝eq\f(T,6)時(shí)，放電管開(kāi)始發(fā)光，t＝eq\f(3,8)T時(shí)，停止發(fā)光，發(fā)光時(shí)間為Δt＝eq\f(3,8)T－eq\f(T,6)＝eq\f(5,24)T，整個(gè)周期發(fā)光時(shí)間為2Δt＝eq\f(5,12)T，故一小時(shí)內(nèi)的發(fā)光時(shí)間t＝eq\f(3600s,T)×eq\f(5,12)T＝1500s＝25min，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。10．如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機(jī)原理圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，線圈匝數(shù)N＝50，每匝線圈面積為0.48m2，線圈轉(zhuǎn)速為150r/min。在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，從圖示位置線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°后開(kāi)始計(jì)時(shí)，試寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式并畫(huà)出e－t圖像。解析：從線圈平面經(jīng)過(guò)中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)角度ωt，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝Emsinωt，其中Em＝NBSω。根據(jù)表達(dá)式畫(huà)圖線時(shí)，最大值Em對(duì)應(yīng)正弦圖線的峰值，在縱軸上標(biāo)出電動(dòng)勢(shì)的最大值，在