2015屆高考物理二輪復習必備章節(jié)檢測 第12章 檢測1 交變電流的產(chǎn)生和描述

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1、第1講　交變電流的產(chǎn)生和描述 一、 單項選擇題 1. 一個矩形線圈繞與勻強磁場垂直的OO'軸逆時針轉(zhuǎn)動,線圈的兩條引線分別與A、B兩半圓銅環(huán)相連,兩個銅環(huán)通過滑動電刷連入電路,電路中僅有一個電阻R.如圖所示,在線圈轉(zhuǎn)動過程中,通過R的電流(　　) A. 大小和方向都不斷變化 B. 大小不斷變化,方向從A→ R→B C. 大小和方向都不變 D. 大小不斷變化,方向從B → R→A 2. 給額定功率60 W、額定電壓220 V的白熾燈加上如圖所示的電壓,恰使燈正常發(fā)光,則所加電壓U0的大小約為(　　) A. 220 V B. 310 V C. 350 V D. 440

2、 V 3. 有一個小型發(fā)電機,機內(nèi)的線圈匝數(shù)為100匝,面積為1 m2的矩形線圈在勻強磁場中,以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動,穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間的變化規(guī)律如下圖所示,由此可知發(fā)電機電動勢瞬時值表達式是(　　) A. e=220sin 100πt(V) B. e=220cos 100πt(V) C. e=314sin 100πt(V) D. e=314cos 100πt(V) 4. (2013·南京十三中)圖甲為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造的示意圖,線圈逆時針轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙如示.發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1.0Ω,外接燈泡的電阻為9.0Ω,其余電阻

3、忽略不計,電壓表為理想電壓表.則(　　) A. 在t=0.01s的時刻,穿過線圈磁通量為零 B. 電壓表的示數(shù)為6V C. 瞬時電動勢的表達式為e=6sin 50πt(V) D. 燈泡的電流有效值為0.6A 二、 雙項選擇題 5. (2011·廣州模擬)某交流電源的電壓瞬時值表達式為u=6sin 100πt(V),則下列說法中正確的是(　　) A. 用交流電壓表測電源電壓,示數(shù)應(yīng)為6 V B. 此電源給打點計時器供電,其打點時間間隔為0.02 s C. 標有“6 V　2 W”的燈泡接在此電源上,小燈泡將被燒掉 D. 標有“6 V　10 μF”的電容器接在此電源上,電容器

4、將被擊穿 6. (2012·惠州模擬)“220 V　100 W”燈泡和“220 V　0.002 pF”電容器分別接在u=311 sin 314 t (V)的交流電壓上,下列說法中錯誤的是(　　) A. 燈泡能正常發(fā)光 B. 電容器能正常工作 C. 與燈泡并聯(lián)的電壓表示數(shù)為311 V D. 與燈泡串聯(lián)的電流表示數(shù)為0.45 A 7. (2010·中山模擬)如圖甲所示,電阻R的阻值為50 Ω,在ab間加上圖乙所示的正弦交變電流,則下列說法中正確的是(　　) 甲 乙 A. 電阻R的功率為400 W B. 電流表示數(shù)為2 A C. 產(chǎn)生該交變電流的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角

5、速度為 3.14 rad/s D. 如果產(chǎn)生該交變電流的線圈轉(zhuǎn)速提高一倍,則電流表的示數(shù)也增大一倍 8. 如圖是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的(　　) A. 周期是0.01 s B. 最大值是311 V C. 有效值是220 V D. 表達式為u=220sin 100πt(V) 9. 如圖所示,面積均為S的兩個電阻相同的線圈,分別放在如圖所示的磁場中,甲圖中是磁感應(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,乙圖中磁場變化規(guī)律為B=B0cos t,從圖示位置開始計時,則(　　) A. 兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同 B. 兩線圈中感應(yīng)電動

6、勢達到最大值的時刻不同 C. 經(jīng)相同的時間t(t>T),兩線圈產(chǎn)生的熱量不同 D. 從此時刻起,經(jīng)時間,流過兩線圈橫截面的電荷量相同 三、 非選擇題 10. 如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機模型,勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.5 T,線圈匝數(shù)N=50匝,每匝線圈面積為0.48 m2,轉(zhuǎn)速為150 r/min.求: (1) 寫出交流感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式. (2) 畫出et圖線. 11. 圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,線圈的匝數(shù)N=100匝、電阻r=10 Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90 Ω,與R

7、并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.在t=0時刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化.求: (1) 交流電壓表的示數(shù). (2) 在1 min內(nèi)外力驅(qū)動線圈轉(zhuǎn)動所做的功. 12. 如圖所示,abcd是交流發(fā)電機的矩形線圈,ab=30 cm,bc=10 cm,共50匝,它在B=0.8 T的勻強磁場中繞中心軸OO'順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為480 r/min,線圈的總電阻為r=1 Ω,外電阻為R=3 Ω,試求: (1) 若線圈從圖示位置開始計時,沿abcd流動的方向為正方向,畫出交變電流的it圖象. (2) 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過圈的過程中,電阻R上產(chǎn)

8、生的熱量和通過導線截面的電荷量. (3) 電流表和電壓表的讀數(shù). (4) 從圖示位置轉(zhuǎn)過180°過程中的平均感應(yīng)電動勢. 第十二章　交 變 電 流第1講　交變電流的產(chǎn)生和描述 1. D　 2. C 3. D　 4. D　5. BD 6. BC　 7. BD　 8. BC　 9. AD　 10. (1) 轉(zhuǎn)動的角速度為ω= rad/s=5π rad/s, 周期T==0.4 s. 電動勢的最大值為 Em=NBSω=50×0.5×0.48×5π V=188 V. 從線圈平面經(jīng)過中性面開始計時,則線圈在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)過角度ωt,于是交流感應(yīng)電動勢瞬時值的

9、表達式e=188sin5πt(V). (2) et圖線如下圖所示. 11. (1) 由Φt圖線可知 Φm=2.0×10-2 Wb,T=6.28×10-2 s,ω=. 交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的最大值 Em=NBωS=NΦmω=200 V. 電動勢的有效值E=Em=100 V. 由閉合電路的歐姆定律知,電路中電流的有效值為 I== A. 交流電壓表的示數(shù)為 U=IR=90 V=127 V. (2) 外力做功所消耗能量全部轉(zhuǎn)化為電能,又在內(nèi)外電路上轉(zhuǎn)化為熱量.由能量守恒,有 外力做功W=I2(R+r)t=12 000 J. 12. (1) 從中性面開始計時有e=Emsin

10、 ωt,其中Em=NBωS,ω=2πn=2π×=16π, Em=NBωS=60.3 V,Im==15.1 A. 注意到從開始轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿dcbad方向,與規(guī)定方向相反,為負值.所以 i=-Imsin ωt=-15.1sin16πt(A),T== s. 圖象如圖所示. (2) 有效值為I== A=10.7 A. 轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為 Q=I2Rt==2.7 J. 轉(zhuǎn)過90°的過程中通過導線橫截面的電荷量為 q=Δt===0.3 C. (3) 電流表的讀數(shù)I=10.7 A. 電壓表的讀數(shù)U=IR=10.7×3 V=32 V. (4) 從圖示位置轉(zhuǎn)過180°過程中的平均感應(yīng)電動勢 =N=N=NBωS=Em=×60.3 V=38.4 V.