【优化方案】高考物理新一轮复习 课后达标检测30 交变电流的产生和描述（含解析）(1).doc

第十章交变电流传感器课后达标检测30交变电流的产生和描述一、单项选择题1如图甲所示，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以恒定的角速度转动，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乙所示的余弦规律变化，在t时刻()a线圈中的电流最大b穿过线圈的磁通量为零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2(2012高考北京卷)一个小型电热器若接在输出电压为10 v的直流电源上，消耗电功率为p；若把它接在某个正弦式交流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()a5 vb5 vc10 v d10 v3.如图所示的电路中，a是熔断电流i02 a的保险丝，r是可变电阻，s是交流电源交流电源的内阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220sin 314t v为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()a110 b110 c220 d220 4.将交变电流加在阻值为10 的电阻两端，电路中电流的图象如图所示，由图可知()a用电流表测该电流其示数为10 ab用电流表测该电流其示数为7.07 ac电阻消耗的电功率为1 000 wd该交变电流的瞬时值表达式为i10sin 628t(a)5.(2014太原模拟)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象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是()a在图中t0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32c交流电a的瞬时值为u10sin 5t(v)d交流电b的最大值为 v6.(2014东北三校联考)如图所示，一个“”形线框处在磁感应强度大小为b的匀强磁场中，oo为磁场的边界现使线框以角速度 绕轴oo匀速转动，通过金属转轴和电刷与阻值为r的外电阻相连已知线框各边长为l，总电阻为r，不计转轴与电刷的电阻，则电路中电流的有效值为()a. b.c. d.二、多项选择题7如图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，能产生正弦式交变电流的是()8(2014青岛模拟)一交流电压为u100sin 100t v，由此表达式可知()a用电压表测该电压，其示数为100 vb该交流电压的周期为0.02 sc将该电压加在“100 v100 w”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 wdt s时，该交流电压的瞬时值为50 v9(2014深圳调研)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e220sin 100t(v)，那么()a该交变电流的频率是50 hzb当t0时，线圈平面恰好位于中性面c当t s时，e有最大值d该交变电流电动势的有效值为220 v10(2014武汉调研)图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分下列说法正确的是()a图甲、图乙均表示交流电b图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin 100t(v)c图乙所示电压的有效值为20 vd图乙所示电压的有效值为10 v三、非选择题11.(2014郑州模拟)如图所示，匀强磁场b0.1 t，所用矩形线圈的匝数n100，边长ab0.2 m，bc0.5 m，以角速度100 rad/s绕oo轴匀速转动当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)由t0至t过程中的平均电动势的大小；(3)该交变电流的电动势有效值是多少？12.电压u120sin t v，频率为50 hz的交变电流，把它加在激发电压和熄灭电压均为u060 v的霓虹灯的两端(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为 s)第十章课后达标检测301c2解析选c.设电热器电阻为r，正弦式交流电源的电压有效值为u效，接10 v直流电源时，p；接交流电源时，联立得u效5 v，故最大值umu效10 v，c选项正确3解析选b.该交变电流电动势的有效值为u v220 v，故电阻的最小阻值rmin 110 .4解析选b.由题中图象可知交变电流的最大值为10 a，因此其有效值为：i5 a7.07 a，电流表的示数为有效值，所以用电流表测该电流其示数为7.07 a，故a错误、b正确；pi2r7.077.0710 w500 w，故c错误；由题图知t0.01 s，则200 rad/s，所以该交变电流的瞬时值表达式为i10sin 628t(a)，故d错误5解析选a.由题图可知，t0时刻感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，选项a错误；由题图可知ta0.4 s，tb0.6 s，线圈先后两次转速之比nanbtbta32，选项b正确；交流电a的瞬时值为uumsin ，得u10sin 5t(v)，选项c正确；感应电动势最大值umnbsnbs，所以umaumbtbta，得交流电b的最大值为 v，选项d正确6解析选d.由交流电产生的原理可知，线框以图示位置为起点，以转过角度为阶段分析，在0内产生顺时针方向的电流，内无电流产生，2内产生逆时针方向的电流，、时产生的电流值最大为im.由交流电有效值定义可得：2r总02r总ir总t，得ix，所以d正确7解析选abd.线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，就能产生正弦交流电，故a、b、d正确，c错8ab9解析选ab.交变电动势e220sin 100t(v)，最大值为220 v，有效值为220 v，频率f hz50 hz，则a正确、d错误；当t0和t s时，e0，线圈平面恰好位于中性面，则b正确、c错误10解析选abd.图甲、图乙所示的两种电压大小和方向均变化，均表示交流电，a正确；图甲所示电压变化的周期为t2102 s，100 rad/s，则图甲所示电压的瞬时值表达式为u20sin 100t v，b正确；图乙所示电压变化的周期为4102 s，一个周期内，由tt，解得u10 v，c错误，d正确11解析(1)感应电动势的瞬时值enbssin t，由题意可知：s0.20.5 m20.1 m2emnbs1000.10.1100 v314 v所以e314sin 100t v.(2)用n计算t0至t过程中的平均电动势nn即nbs代入数值得200 v.(3)电动势有效值e，又emnbs代入数据得e222 v.答案(1)e314sin 100t v(2)200 v(3)222 v12解析(1)如图所示，画出一个周期内交变电流的ut图象，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1当uu060 v时，由u120sin t v求得：t1 s再由对称性知一个周期内能发光的时间：tt4t1 s4 s s再由比例关系求得一个小时