高三物理一轮复习 10.1交流电的产生及其描述精品练习 新人教版选修32.doc

第一讲交流电的产生及其描述1一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e220sin100t(v)，那么()a该交变电流的频率是100hzb当t0时，线圈平面恰好与中性面垂直c当ts时，e最大d该交变电流电动势的有效值为220v解析根据交变电流的表达式可知该交变电流的频率f50hz，有效值为220v，a、d错；当t0时，e0，所以线圈平面恰好处于中性面，b错；当ts时，e有最大值220v，c正确答案c2将阻值为5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示下列说法正确的是()a电路中交变电流的频率为0.25hzb通过电阻的电流为ac电阻消耗的电功率为2.5wd用交流电压表测得电阻两端的电压是5v解析电路中交变电流的频率f25hz，a错；通过电阻的电流应为有效值ia，用交流电压表测得电阻两端的电压是v，b、d错；电阻消耗的电功率pi2r2.5w，c对答案c3矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为em，转动的角速度为.设t0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，交变电流的电动势表达式为()ae2emsin2tbe4emsin2tceemcos2t de4emcos2t解析产生电动势的最大值emnbs，当n2n，2时，em4em，所以交变电流的电动势的表达式为e4emcos2t，d项正确答案d4如图所示，图和图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: b1:2c1:3 d1:6解析电功的计算，电流要用有效值计算，图中，由有效值的定义得2r210202r2102ir6102，得i1 a；图中，电流的值不变i21 a，由wuiti2rt可以得到w甲：w乙1：3.c正确答案c5.通有电流iimsint的长直导线oo与断开的圆形导线圈在同一平面内，如图所示(设电流由o至o为正)，为使a端的电势高于b端的电势，且uab减小，交变电流必须处于每个周期的()a第一个周期 b第二个周期c第三个周期 d第四个周期解析由e可知，要e减小，即要减小，题中要求ab，由楞次定律知，只有在第一个周期才符合要求，a项正确答案a6如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴oo以恒定角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图所示的余弦规律变化，在t时刻()a线圈中的电流最大b穿过线圈的磁通量最大c线圈所受的安培力为零d穿过线圈磁通量的变化率最大解析注意线圈转动过程中通过两个特殊位置(平行于磁感线和垂直于磁感线)时的特点；磁通量、磁通量的变化率不同；t，线圈转过90，b、c正确答案bc7一个单匝矩形线框的面积为s，在磁感应强度为b的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则()a线框交变电动势的最大值为nbsb线框交变电动势的有效值为nbsc从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nbsd感应电动势瞬时值为e2nbssin2nt解析线框交变电动势的最大值为embs2nbs，产生的感应电动势瞬时值为e2nbssin2nt，a错，d对；该线框交变电动势的有效值为enbs，b对；线框中的平均感应电动势e4nbs，c错答案bd8.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()at0时刻穿过线圈的磁通量均为零b线圈先后两次转速之比为3:2c交流电a的有效值为5vd交流电b的最大值为5 v解析由图可知，t0时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量最大，a错误；由图像可知，ta:tb2:3，故na:nb3:2，b正确；由图像可知，交流电a的有效值e5 v，c正确；交流电最大值umnbs，故uma:umb3:2，故umb6.67v，d错误答案bc9.如图所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为b的匀强磁场中，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为s，线圈导线的总电阻为r.t0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在向纸面外转动则()a线圈中电流t时刻瞬时值表达式为icostb线圈中电流的有效值为ic线圈中电流的有效值为id线圈消耗的电功率为p解析回路中感应电动势最大值embs，电流最大值im，t0时为中性面，故瞬时值表达式isint.电流有效值i，pi2r，故a、b错误，c、d正确答案cd10将电阻r、理想电压表v、开关s和交流电源按照下图所示方式连接，其中r30，合上开关s后，交流电源输出的正弦交变电压u随时间t变化的关系如图所示则()a电压表v的示数是36vbr消耗的电功率是21.6wc通过r的电流瞬时值表达式为i1.2 sin100tad通过r的电流最大值为1.2a解析本题考查交变电流电压表的示数为有效值，u18v，a项错误；p21.6w，b项正确；isin100ta1.2sin100ta，c项正确；im1.2a，d项错误答案bc11如图所示，匀强磁场b0.1t，所用矩形线圈的匝数n100，边长ab0.2m，bc0.5m，以角速度100rad/s绕oo轴匀速运动当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：(1)线圈产生的感应电动势的峰值；(2)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(3)由t0至t过程中的平均电动势的值解析(1)因线圈在匀强磁场中绕oo轴匀速转动所以emnbs，又sabbc所以emnbabbc1000.20.10.5100v314 v.(2)由于线圈平面通过中性面开始计时，所以交流电瞬时值表达式eemsint314sin100tv.(3)n计算t0至t过程中的平均电动势nn即nbs，代入数值得200v.答案(1)314v(2)e314sin100tv(3)200 v12.交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为s，匀强磁场的磁感应强度为b，匀速转动的角速度为，线圈内电阻为r，外电路电阻为r.当线圈由图中实线位置匀速转动90到达虚线位置过程中，求：(1)通过r的电荷量q为多少？(2)r上产生的电热qr为多少？(3)外力做的功w为多少？解析(1)按照电流的定义i，计算电荷量q应该用电流的平均值