陕西省交大附中高三物理 第45课时 交变电流的产生和描述练习试题（B卷）.doc

第45课时 交变电流的产生和描述（b卷）1易错现象1 不注意t和et图线之间的联系2 有效值与最大值之间的关系只实用于正弦交变电流，非正弦交变电流的有效值应按有效值的定义求出3 不注意有效值与平均值的区别纠错训练1. 一矩形线圈匝数为10匝，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流的瞬时表达式为e=220sin10t（v），则下列说法正确的是（ ）a.该交变电流的频率是10hzb.交流电压的有效值是200vc.当t=1/20s时，电动势e有最大值d.当t=0时，线圈平面与磁感应线垂直，此时磁通量的变化率为22v说明由瞬时表达式研究交变电流的有效值、最大值、周期、频率等物理量是最基本的题型，要掌握解题的方法。2如图45-b-1表示一交变电流随时间变化的图象，求此交变电流的有效值 3. 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场的轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图45-b-2所示，发电机内阻r=5.0，外电阻r=95，已知感应电动势的最大值em=nm，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电表（内阻不计）的读数检测提高一填空题1 线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象45-b-3如图，由图可知 （ ）a 在a和c 时刻线圈处于中性面位置 b 在b和d时刻穿过线圈的磁通量为零c 在a时刻到d时刻线圈转过的角度为弧度d 若从o时刻到d时刻经过0.02s，则在1s内交流电的方向改变100次2 一交流电压表接在一正常工作的交流发电机的输出端，则下列说法正确（ ）a 电压表指针随发电机转子的转动而摆动，且转子每转一周，表针左右摆动一次b 当转子转到磁场方向跟线圈平面垂直时，电压表指针偏角最大c 当转子转到磁场方向跟线圈平面平行时，电压表指针偏角最大d 电压表指针始终在某一确定的刻度处3一带电粒子以初速0平行电容器极板沿中心轴线射入，两极板间加u=u0sint的电压，带电粒子可能出现的区域用斜线表示，如下图45-b-4，肯定不正确的是 4 一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。在转动过程中，线框中最大磁通量为m，最大感应电动势为m，下列说法正确的是（ ）a 当磁通量为零时，感应电动势也为零b 当磁通量减小时，感应电动势在增大c 当磁通量等于0.5m时，感应电动势等于0.5md 角速度等于m/m5交流发电机在工作时的电动势为e=msint，若将其电枢的转速提高1倍，其它条件不变，则电动势变为 （ ）a msin b 2msin c msin2t d 2msin2t6 一矩形线圈abcd处在磁感强度为b的匀强磁场中，磁场方向与ab垂直，当线圈以角速度绕ab轴转动时，感应电动势的最大值为1，线圈的最大磁力矩为m1，当线圈以角速度绕中心轴线oo，转动时，感应电动势的最大值为2，线圈的最大磁力矩为m2，则1：2和m1：m2分别为 （ ）a 1：1， 1：1 b 1：1， 1：2 c 1：2，1：1 d 1：2，1：27 家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积小，某电子调光灯经调整后电压波形如图45-b-5所示，则灯泡两端的电压为（ ）aum b.um c.um d。 um二填空题8匝数为n的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，初始时刻穿过线圈的磁通量达到最大值m，在转过的过程中，流过线圈某截面的电量为q，线圈中产生的焦耳热为q，则这过程中线圈所受到的最大磁力矩为 .9. 在磁感强度b=0.5t的匀强磁场中有一个正方形金属线圈abcd，边长l=0.2m，线圈的ad边跟磁场的左边界重合，如图45-b-6，线圈的电阻r=0.4用外力使线圈从磁场中运动出来：一次是用力使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场；另一次是用力使线圈以ad边为轴匀速转出磁场，两次所用的时间都是0.1s两次外力对线圈做功之差 .三 计算题10 如图45-b-7,ab为一对平行的电容板，在b处有一带正电的粒子，质量为m，带电量为q，两板间的距离为d，当电键k闭合以后，粒子离开b板向a板运动，之后到达a板时未碰撞又返回运动，如此不断往返运动，整个过程不计重力，试分析电源性质，画出u-t图象。电源已知为一方波交流电，粒子运动周期为t。11如图45-b-8，在真空中，速度=6.4107m/s的电子束连续地射入两平行板间，极板长度为l=810-2m，间距为d=510-3m，两板不带电时，电子束将沿两极板间的中线通过，在两极板间加50hz的交流电压u=u0sint如果所加电压最大值u0超过某一值uc时，将开始出现以下现象，电子束有时能通过两极板，有时间断，不能通过，试求：（1）uc的大小 （2）u0为何值才能使通过的时间t通与间隔的时间t断之比为2：112. n=50匝的矩形线圈，已知ab边长l1=0.4米，bc边长l2=0.2米，总电阻r=10，放在b=0.1t的匀强磁场中绕oo，轴以=50rad/s匀速转动如图45-b-9：（1）由图示位置开始转动，线圈中感应电流的瞬时表达式 （2）从图示位置转过180的过程中平均感应电动势为多少？13. 如图45-b-10所示，在匀强磁场中，边长为2dm的正方形线框abcd绕其一边cd以角速度=70rad/s匀速转动，已知线框每边电阻均为1电阻r的阻值也是1磁场的磁感强度为b=5t，方向垂直于纸面，求（1）交流电表的示数是多少？ （2）线框转动过程中受到的最大外力矩是多大？第45课时 交变电流的产生和描述（b卷）纠错训练1.c 2. 解析由有效值的定义，研究一个周期内交变电流在电阻r上产生的热量qq=i12r.t/2+i22t/2=rt/2(i12+i22)一个电流为i的直流电，在时间t内通过电阻r的热量也是q，由有效值的定义有 i2rt=rt/2(i12+i22) 则有i=5a说明解题时要注意既不能乱套公式i=im/，也不能由图直接把两个值相加求平均，一定要由电流的热效应（等效观点）求解3. 解析由=2/t，im=em/r+r，i=im/，由题给的t图线可得m=1.010-2wb，t=3.1410-2s，解得i=1.4a说明解答此类问题，有两点要特别注意：一是在纯电阻电路中，欧姆定律、功率公式等都是适用的。二是要分析清楚要求的物理量，在计算时应该使用瞬时值、有效值、还是最大值，不可用错。检测提高1.d 2.d 3.acd 4.bd 5.d 6.a 7.c 8.由有r=而e= q=可得；线圈的最大磁力矩mm=nbims=n=9.第一次：=m/s，w1=0.01j，第二次：t=0.4s，=rad/s，w2=0.308j，w=0.298j10. 解答：粒子在b处静止开始，由于是方波电源，粒子先做匀加速运动，其在a点恰好返回，由运动的对称性，粒子在处变为与加速度方向相反的减速运动，减速至a板，速度为零，加速度方向不变，又做加速运动至处，如此往复，设电源电压为u时粒子运动的加速度应为则u=即为方波交流电压的最大值，由此可画出u-t图象，以起始方向为正）11. 解答：（1）电子穿过极板所用的时间t远小于交流电压的周期t，所以电子穿过极板时可认为所受的电场力是不变的，电子的加速度为(2)两极板间的电压按正弦规律变化，其图象如图所示，由