（新课标）高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 第一节 交变电流的产生及描述课时作业.doc

交变电流的产生及描述时间：45分钟一、单项选择题1关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法正确的是()a线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向不变b线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次c线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都改变一次d线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次解析：依据交流电的变化规律可知，如果从中性面开始计时，有eemsint和iimsint；如果从垂直于中性面的位置开始计时，有eemcost和iimcost，由此可知，线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向也改变一次；线圈每转动一周，感应电流和感应电动势的方向都改变两次，c正确，a、b、d错误答案：c2一个小型电势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 v b5 vc10 v d10 v解析：根据p，对直流电有p，对正弦式交流电有，所以正弦式交流电的有效值为u v，故交流电源输出电压的最大值umu10 v，故c正确，a、b、d错误答案：c3一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enbssin2nt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、d错误；该线框交变电动势的有效值为enbs，b正确；从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势e4nbs，c错误答案：b4.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.解析：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正确答案：d5一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，a错误；交流电的周期为t2102 s，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，b错误；灯泡实际消耗的功率为p灯i2r2.2295.0 w459.8 w，c错误；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为qi2rt2.225.01 j24.2 j，d正确答案：d二、多项选择题6.一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线a所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b所示以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是()a从图线可算出穿过线圈磁通量的最大值b线圈先后两次转速之比为23c在图线a和b中，t0时刻穿过线圈的磁通量均为零d图线b电动势的瞬时值表达式为e100sin(v)解析：感应电动势最大值embsm，因此根据图线a可得磁通量最大值m，a正确；线圈先后两次周期之比，b错误；t0时刻感应电动势为零，线圈与中性面平行，磁通量最大，c错误；感应电动势最大值embs，因此，即ebmeam100 v，图线b电动势瞬时值表达式为eebmsinbt100sint(v)，d正确答案：ad7如图甲所示，将阻值为r5 的电阻接到内阻不计的正弦式交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小，电流表内阻不计，下列说法正确的是()a电阻r两端电压的函数表达式为u2.5sin200t(v)b电阻r消耗的电功率为1.25 wc若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，如图丙所示，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1 ad这一交变电流与如图丁所示电流比较，其有效值之比为1解析：题图乙所示电流的最大值为im0.5 a，由欧姆定律得umimr2.5 v，周期为t0.01 s，200 rad/s，所以r两端电压的表达式为u2.5sin200t(v)，a正确；该电流的有效值为i，电阻r消耗的电功率为pi2r，解得p0.625 w，b错误；若该交变电流由题图丙所示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生，当转速提升一倍时，电动势的最大值emnbs为原来的2倍，电路中电流的有效值也是原来的2倍，电流表的示数为有效值 a1 a，c错误；题图乙中的正弦式交变电流的有效值为 a，题图丁所示的交变电流虽然方向发生变化，但大小恒为0.5 a，d正确答案：ad8.如图所示，电阻为r的矩形线圈面积为s，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动匀强磁场的磁感应强度为b，t0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则()a滑片p下滑时，电压表的读数不变b图示位置线圈中的感应电动势最大c线圈从图示位置转过180的过程中，流过电阻r的电荷量为d1 s内流过r的电流方向改变次解析：滑片p下滑时，外电阻增大，电压表的读数变大，a错误；图示位置穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为零，b错误；线圈从图示位置转过180的过程中，流过电阻r的电荷量q，c正确；一个周期内线圈两次通过中性面，电流方向改变两次，交流电的频率为，所以1 s内流过r的电流方向改变次，d正确答案：cd三、非选择题9交流发电机电枢电阻为2 ，感应电动势瞬时值表达式为e389sin100t(v)，给电阻r8 的用电器供电，则(1)通过用电器的电流为多少？(2)电源输出功率和发电总功率为多少？(3)发电机输出端电压为多少？解析：(1)交变电流电动势的有效值为：e v275 v，根据闭合电路欧姆定律：i a27.5 a.(2)发电机的输出功率即电阻消耗的电功率：p出i2r6 050 w，电源消耗的总功率为：pei27527.5 w7 562.5 w.(3)发电机路端电压为：uir27.58 v220 v.答案：(1)27.5 a(2)6 050 w7 562.5 w(3)220 v10如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示已知发电机线圈内阻为1.0 ，外接灯泡的电阻为9.0 .求：(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量；(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功解析：(1)由题图乙得100 rad/sem6 v线圈从中性面开始计时，则电动势的瞬时表达式eemsint6sin100t(v)则电流i0.6sin100t(a)(2)由embs知mbs2.7102 wb.(3)电压的有效值e6 v由功能关系知外力所做的功wqt7.2102 j.答案：(1)i0.6sin100t(a)(2)2.7102 wb(3)7.2102 j11如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n100匝，总电阻r1.0 ，所围成矩形的面积s0.040 m2，小灯泡的电阻r9.0 ，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enbmscost，其中bm为磁感应强度的最大值，t为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变