湖北省高考物理一轮复习 29《交变电流的产生和描述》试题.doc

第十章交变电流传感器第29单元交变电流的产生和描述1.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电动势的瞬时表达式为e= 10sin4t(v),则()a.该交变电动势的频率为2hzb.零时刻线圈平面与磁场垂直c.t=0.25s时,e达到最大值d.在1s时间内,线圈中电流方向改变100次2.交流发电机在工作时产生的电压的表达式为uum sin t，保持其他条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时电压的变化规律变为（ ）a.4um sin t b.4um sin2 tc.2um sin t d.um sin t3.一个矩形线圈的匝数为n匝,线圈面积为s ,在磁感应强度为b的匀强磁场中以的角速度绕垂直磁感线的轴匀速转动,开始时,线圈平面与磁场平行.对于它产生的交变电动势,下列判断正确的是()a.瞬时值表达式为e=nbssintb.有效值为nbsc.平均值为nbsd.频率为24.如图所示,正弦波和方波交变电流的最大值相等,周期也相等,现把它们通入完全相同的电阻,则在相同的时间(远大于周期)内,两电阻发热之比q甲/q乙等于()a.b.c.d.15.(2013西安质检)如图所示电路，电阻r1与电阻r2阻值相同，都为r，和r1并联的d为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在a、b间加一正弦交变电压u20 sin 100t(v)，则加在r2上的电压的有效值为（ ）a.10 v b.20 vc.15 v d.5 v6.(2014山东青岛二中阶段性检测)将硬导线中间一段折成不封闭的正方形,每边长为l,它在磁感应强度为b、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动,转速为n,导线在a、b两处通过电刷与外电路连接,外电路接有额定功率为p的小灯泡并正常发光,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为()a.b.c.d.7.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直.在t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图),线圈的cd边离开纸面向外运动.若规定由abcda方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是()8.正弦交流电源与电阻r、交流电压表按照甲图所示的方式连接,r=10,交流电压表的示数是10v,乙图是交变电源输出电压u随时间变化的图象,则()a.通过r 的电流i随时间t变化的规律是i=cos100t(a)b.通过r 的电流i随时间t变化的规律是i=cos50t(a)c.r两端的电压ur随时间t的变化规律是ur=5cos100t(v)d.r两端的电压ur随时间t的变化规律是ur=5cos50t(v)9.如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 ，外接电阻r9 ，匀强磁场的磁感应强度bt，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时.问：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转过 s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经 s通过电阻r的电荷量是多少？10.如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sinx(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b=0.2t.正方形金属线框的边长是l=0.40m,电阻是r=0.1,它的一边与x轴重合,在拉力f的作用下,以v=10m/s的速度水平向右匀速运动.求拉力f要做多少功才能把线框拉过磁场区?参考答案1.解析:角速度为4 rad/s,频率f=2hz,a项正确;t=0时,e=0,线圈位于中性面,b项正确;t=0.25s时,e=0,c项错;在1s时间内,电流变化2个周期,方向改变4次,d项错.答案:ab2.解析：线圈的转速和匝数同时增加一倍，则um增加到原来的4倍，线圈的转速增加一倍，则为原来的两倍，故电压的变化规律变为4um sin2 t，选项b正确.答案：b3.解析:瞬时值表达式为e=nbscost,a项错;有效值为em=nbs, b项正确;平均值与时间间隔的选取有关,没有确定的数值,c项错;频率为,d项错.答案:b4.解析:正弦波交变电流的有效值为i=im,q甲=i2rt=im2rt;方波交变电流的有效值为im,q乙=rt,b项正确.答案:b5.解析：根据有效值的定义可得, 解得加在r2上的电压的有效值u5 v，d正确.答案：d6.解析:导线转动过程中产生正弦交流电,其最大值为em=2nbl2,根据小灯泡正常发光,有p=()2,解得r=,本题只有b项正确.答案:b7.解析:线圈从图示位置开始转动时感应电动势为最大值,由右手定则可知感应电流沿正方向,故c项正确.答案:c8.解析:角速度=100 rad/s,交流电压表的示数为有效值,输出电压最大值为um=10v,ur=10cos100t(v),i=cos100t(a),a项正确.答案:a9.解析：(1)eem sin tnbs2f sin (2ft)1000.052 sin (2t) v50 sin 10t v(2)当t s时，e50 sin (10) v43.3 v.(3)电动势的有效值为e v35.4 v，电流表示数i a3.54 a，电压表示数uir3.549 v31.86 v.(4) s内线圈转过的角度t2.该过程中，bs-bs cos bs，由，得qc c.答案：(1)e50 sin 10t v (2)43.3 v (3)31.86 v 3.54 a (4) c10.解析:线框通过磁场区域的过程如图(1)所示,线框右边ab依次移到a1b1位置、移到a2b2位置(左边与ab位置重合)、移到a3b3位置三个过程.在ab移到a1b1过程,线框切割磁感线的长度就是曲线方程y=0.2sinx(m)的纵坐标y,设线框右边刚进入磁场的时刻t=0,则线框在0s时间内产生的电动势e=byv=0.4sinx(v)=0.4sint(v),逆时针方向的感应电流i=4sint(a),电流为正弦交变电流;在右边从a1b1位置移到a2b2位置过程中,磁通量不变,没有感应电流,即在s时间内,没有电流;(1)在右边从a2b2移到a3b3过程中,即在s时间内,线框的左边切割磁感线