2018高考物理一轮总复习人教版课时作业32含解析.doc

课时作业(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题(15题为单项选择题，610题为多项选择题)1小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示。此线圈与一个R10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是()A交变电流的周期为0.125 sB交变电流的频率为8 HzC交变电流的有效值为 AD交变电流的最大值为4 A解析：由图象可知周期T0.250 s，频率f4 Hz，故选项A、B均错误。交变电流的有效值I A A，最大值Im2 A，故选项D错误，C正确。答案：C2.如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10sin 10t (V)，则()A该交变电流的频率为10 HzB该电动势的有效值为10 VC外接电阻R所消耗的电功率为10 WD电路中理想交流电流表的示数为1.0 A解析：据2f知该交流电的频率为5 Hz，A错；该交流电电动势的最大值为10 V，有效值E10 V，B错；I1.0 A，PI2R9 W，C错，D对。答案：D3一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e200sin 100t(V)，那么()A该交变电流的频率是100 HzB当t0时，线圈平面恰好与中性面垂直C当t s时，e达到峰值D该交变电流的电动势的有效值为200 V解析：由交变电流的电动势瞬时值表达式enBSsin t可知，交变电流的频率f Hz50 Hz，选项A错误。在t0时，电动势瞬时值为0，线圈平面恰好在中性面处，选项B错误。当t s时，e达到峰值Em200 V，选项C正确。该交变电流的电动势的有效值E200 V，选项D错误。答案：C4一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。答案：B5.如图所示，在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。直角扇形导线框半径为l、总电阻为R，在坐标平面内绕坐标原点O以角速度匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流的有效值是()AIBICI0 DI解析：从图示位置转过90的过程中，即在0时间内，线框中的感应电动势为EBL2，感应电流沿顺时针方向；在转过90至180的过程中，即在时间内，线框中的感应电动势仍为EBL2，感应电流沿逆时针方向；在转过180至270的过程中，即在时间内，线框中的感应电动势仍为EBL2，感应电流沿逆时针方向；在转过270至360的过程中，即在T时间内，线框中的感应电动势仍为EBL2，感应电流沿顺时针方向。根据有效值的定义知I。答案：B6(2017惠州一模)边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度匀速转动，设产生的感应电流的峰值为Im，灯泡的电阻为R，其他电阻不计。从如图所示位置开始计时，则()A电路中电流的峰值ImB电路中电流的瞬时值表达式为iImsin tC电流表的读数为D灯泡的电功率为R答案：AD7如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则()A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合B曲线a、b对应的线圈转速之比为23C曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10 V解析：线圈位于中性面时，磁通量最大，电动势为零，A正确；转速之比等于周期的反比，故该比值为32，B错误；频率为周期的倒数，a的周期为0.04 s，频率为25 Hz，C正确；正弦交变电流的电动势的有效值为E，已知Ea V，且ba，故可知Eb V5 V，D错误。答案：AC8.如图所示，N匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D。二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。下列说法正确的是()A交流电流表的示数INBSB一个周期内通过R的电荷量qCR两端电压的有效值UNBSD图示位置电流表的示数为0解析：二极管具有单向导电性，因此电路中只有正向电流，图象如图所示。设回路中电流的有效值为I，由电流的热效应可知，2RTI2RT，I，A正确，D错误。电阻R两端电压UIR，C错。一个周期内通过R的电荷量q，B正确。答案：AB9.小型发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，bc边长度为L1，磁极间的磁场可视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈以角速度绕OO匀速转动，如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，下列说法正确的是()Aab边长度为LB产生的交变电流的周期是2C若从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e2Ne0sin tD发电机线圈从垂直中性面位置转动90的过程中，产生的感应电动势的平均值是解析：由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，由e0BLvBL，解得L，选项A正确。T，选项B错误。对单匝矩形线圈，其感应电动势最大值为2e0，发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总感应电动势最大值为2Ne0，从中性面开始计时，则感应电动势的瞬时值表达式为e2Ne0sin t，选项C正确。发电机线圈从垂直中性面位置转动90的过程中，磁通量变化量为BLL1，时间t，产生的感应电动势平均值是N，选项D错误。答案：AC10如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 A。那么()A线圈消耗的电功率为4 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4cos tD任意时刻穿过线圈的磁通量为sint解析：由图中位置开始计时，电流瞬时值iImcos t，转过60时，Imcos 601 A，解得Im2 A，有效值I A A，故选项B错误。消耗功率PI2R4 W，故选项A正确。感应电动势的最大值EmImR4 V，所以eEmcos t4cos t，故选项C正确。磁通量msin t，而EmBSmm，解得m，所以sin t，故选项D错误。答案：AC二、非选择题11(2017开封模拟)如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：(1)感应电动势的最大值。(2)从图示位置起转过转的时间内负载电阻R上产生的热量。(3)从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量，并求出电流表的示数。解析：(1)线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流。此交变电动势的最大值为EmBSB2n2Bnr2(2)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的有效值为E电阻R上产生的热量Q2R。(3)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的平均值为。通过R的电荷量qtt设此交变电动势在一个周期内的有效值为E，由有效值的定义得T，解得E故电流表的示数为I答案：(1)2Bnr2(2)(3)12某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长abcdl、bcad2l。线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R。求：(1