【绿色通道】2012高考物理第十章交流电传感器 交流电的产生与描述练习 新人教版.doc

第10章 第1课时必考内容1(2010天津模拟)一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，t0时线圈平面垂直于磁感线，cd边垂直纸面向里运动，如图所示，规定abcda方向的感应电流为正，线圈中产生的感应电流随时间变化的图象是下图中的()答案：D解析：本题考查交流电流的产生，t0时刻线圈平面垂直于磁感线，即线圈处于中性面，此时感应电动势为零，感应电流为零，AB错误；cd边垂直纸面向里运动，根据楞次定律判断，感应电流的方向沿adcba方向，与正方向相反，因此C项错误，D项正确2如图所示电路中，已知交流电源电压u200sin 100t V，电阻R100 .则电流表和电压表的示数分别为()A1.41 A,200 V B1.41 A,141 VC2 A,200 V D2 A,141 V答案：B解析：电流表和电压表显示的是有效值，U100 V141 V；I1.41 A，故选项B正确3(2010莱芜模拟)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势et图象如图所示，下列说法正确的是()A在t1时刻线圈通过中性面B在t2时刻线圈中磁通量最大C在t3时刻线圈中磁通量变化率最大D在t4时刻线圈平面与中性面垂直答案：AD解析：由et图象知t1时刻电动势为零，线圈通过中性面，A正确；t2时刻电动势最大，线圈平面与磁场平行，磁通量为零，B错误；t3时刻电动势为零，由法拉第电磁感应定律知C错；t4时刻电动势最大，磁通量为零、线圈平面与中性面垂直，D正确4电阻R1、R2和交流电源按照图甲所示方式连接，R110 ，R220 .合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则()A通过R1的电流的有效值是1.2 ABR1两端的电压有效值是6 VC通过R2的电流的有效值是1.2 ADR2两端的电压有效值是6 V答案：B解析：由题图知流过R2交流电电流的最大值I2m0.6 A，故选项C错误；由U2mI2mR212V知，选项D错误；因串联电路电流处相同，则I1m0.6 A，电流的有效值I10.6 A，故A项错误；由U1I1R16 V，故选项B正确5如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨水平放置在竖直向上的磁感应强度为B的磁场中，一端接有阻值为R的电阻，一质量为m，电阻为r的导体棒ab放置在导轨上，在外力F作用下从t0开始运动，其速度规律为vvmsin t，不计导轨电阻及感应电流的磁场对原磁场的影响，求：(1)感应电动势的表达式；(2)电阻R上的发热功率答案：(1)BLvmsin t(2)R解析：(1)根据EBLv，有EBLvmsin t(2)U，UR，PR.6如图所示，矩形线圈边长为ab20 cm，bc10 cm，匝数N100匝，磁场的磁感应强度B0.01 T当线圈以n50 r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时，求：(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式；(2)从线圈开始转起动，经0.01 s时感应电动势的瞬时值答案：(1)e6.28sin(100t/6)V(2)3.14 V解析：(1)线圈的角速度为2n100 rad/s产生的感应电动势的最大值为EmNBSNBabbc6.28 V又刚开始转动时线圈平面与中性面夹角为30/6故线圈中交变电动势的瞬时值表达式为eEmsin(t/6)6.28sin(100t/6)V(2)把t0.01 s代入上式，可得此时感应电动势的瞬时值：e3.14 V7在两块金属板上加上交变电压uUmsin t，当t0时，板间有一个电子正好处于静止状态，下面关于电子以后的运动情况的判断正确的是()AtT时，电子回到原出发点B电子始终向一个方向运动Ct时，电子将有最大速度Dt时，电子的位移最大答案：BC解析：t0时，电子不受力，此时两极板间电压为零，此后电压开始增大，t时达到最大，此过程中电子沿电场方向做加速度增大的加速运动，速度增大，这段时间内，两极板间电压减小，但电场方向不变，所以电子在这段时间内仍沿原方向做加速度减小的加速运动，速度继续增大.后电场变向，电子开始减速，但运动方向不变，直至T时刻速度减为零故在时电子有最大速度因电子的速度方向不变，即随时间的增长，位移增大综上所述，B、C正确，A、D错误8一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 .磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为()A.105 A B.105 AC.105 A D.105 A答案：B解析：由法拉第电磁感应定律和欧姆定律ES，I可得03 s内，I1 A2105 A3 s5 s内，I2A3105 A于是可作出i随时间变化的图象如图所示由有效值的定义，Q直Q交，I12Rt1I22Rt2I2Rt，121010R181010R5RI2，I105 A，故B选项正确9一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是()At0时刻，线圈平面与中性面垂直Bt0.01 s时刻，的变化率最大Ct0.02 s时刻，交流电动势达到最大D该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示答案：B解析：由t图知，t0时，最大，即线圈处于中性面位置，此时e0，故A、D两项错误；由图知T0.04 s，在t0.01 s时，0，最大，e最大，则B项正确；在t0.02 s时，最大，0，e0，则C项错误10(2009福建理综)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则()A电压表的示数为220 VB电路中的电流方向每秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J答案：D解析：电动势的有效值为E V220 V，所以电流的有效值I A2.2 A，所以电压表的示数为UIR2.295.0 V209 V，选项A错；交流电的频率为f50 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项B错；灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W，故选项C错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01 J24.2 J，选项D对11(2010皖南模拟)如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲W乙为()A1 B12 C13 D16答案：C解析：电功的计算，I要用有效值计算，图甲中，由有效值的定义得2R210202R2102I12R6102，解得I1 A；图乙中，I的值不变I21 A，由WUItI2Rt可以得到W甲W乙13.12如图所示，一个被x轴与曲线方程y0.2sin x(m)所围的空间中存在着匀强磁场磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B0.2 T正方形金属线框的边长是L0.2 m，电阻是R0.1 ，它的一边与x轴重合，在拉力F的作用下，以v10 m/s的速度水平向右匀速运动试求：(1)拉力F的最大功率是多少？(2)拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区？(3)有位同学在老师的帮助下算出了曲线与x轴所围的面积为 m2.请你再帮他算出线框右边框通过磁场区域的过程中通过线框某一截面的电荷量(结果保留两位有效数字)答案：(1)1.6 W(2)4.8102 J(3)7.6102 C解析：(1)当线框的一条竖直边运动到x0.15 m处时，线圈的感应电动势最大EmBLv0.20.210 V0.4 V根据欧姆定律可得最大电流为Im4 A所以拉力F的最大值为FmImLB0.16 N拉力F最大功率为PmFmv0.1610 W1.6 W.(2)把线框拉过磁场区域时，因为有效切割长度是按正弦规律变化的，所以，线框中的电流也是按正弦规律变化的(有一段时间线框中没有电流)电动势的有效值是E0.2 V通电时间为t s0.06 s拉力做功Wt0.048 J4.8102 J.(3)通过线框截面的电荷量qt，而，所以q当磁场全部进入线框内部时，通过线框截面的电荷量最多，qm C7.6102 C.13(2010广东理综)图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()A周期是0.01 sB最大值是311 VC有效值是220 VD表达式为v220sin100t(V)答案：BC解析：由图象知，该交变电压的周期为0.02 s，最大值为311 V，而有效值U V220 V，故A错，B、C正确；正弦交变电压的瞬时值表达式uUmsin t311sint(V)311sin 100t(V)，故D选项错误14(2010四川理综)图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1t2时间内()A电流表A1的示数比A2的小B电流表