黑龙江省大庆市喇中高考物理二轮复习材料——表征交变电流的物理量练习-Word版含答案

欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 表征交变电流的物理量练习表征交变电流的物理量练习 1 如图所示 边长为的单匝正方形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中 以 O1O2边为轴匀速转动 角速度为 转轴与磁场方向垂直 线圈电阻为 R 求 1 线圈从图示位置转过的过程中产生的热量 Q 2 线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量 2 一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度 绕垂直于 磁场方向的固定轴转动 线圈匝数 n 100 穿过每匝线圈的磁通量 随时间按 正弦规律变化 如图所示 发电机内阻 r 5 0 外电路电阻 R 95 已知感 应电动势的最大值 Em n m 其中 m为穿过每匝线圈磁通量的最大值 求串 联在外电路中的交流电流表 内阻不计 的读数 3 在 B 0 5T 的匀强磁场中 有一个匝数为 n 100 匝的矩形线圈 边长 Lab 0 2m Lbc 0 1m 线圈绕中心 OO 轴以角速度 314rad s 由图示位置逆 时针方向转动 试求 1 线圈中产生感应电动势的最大值 2 线圈转过 30 时感应电动势的瞬时值 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 4 某电压 u 120sin 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 u0 60 V 的霓虹灯的两端 求在 1 h 内 霓虹灯发光 时间有多长 试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象 5 一个电阻为 r 边长为 L 的正方形线圈 abcd 共 N 匝 线圈在磁感应强 度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴 OO 以如图所示的角速度 匀速转 动 外电路电阻为 R 1 线圈平面与磁感线夹角为 60 时的感应电动势为多大 2 电压表的示数是多少 3 设发电机由柴油机带动 其他能量损失不计 线圈转一周 柴油机做 多少功 4 从图示位置开始 线圈转过 60 的过程中通过 R 的电量是多少 6 如图所示 一矩形线圈在匀强磁场中绕 OO 轴匀速转动 磁场方向与 转轴垂直 线圈匝数 n 40 电阻 r 0 1 长 l1 0 05 m 宽 l2 0 04 m 角速度 100 rad s 磁场的磁感应强度 B 0 2 T 线圈两端外接电阻 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 R 9 9 的用电器和一个交流电流表 结果保留两位有效数字 求 1 线圈中产生的最大感应电动势 2 电流表的读数 3 用电器上消耗的电功率 7 如图所示 匀强磁场的磁感强度 B 0 1T 矩形线圈的匝数 N 100 匝 边长 0 2m 0 5m 转动角速度 100 rad s 转轴在正中间 试求 1 周期为多少 2 电动势的最大值为多少 3 从图示位置开始计时 该线圈电动势的瞬 时表达式 8 如图所示 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中 有一矩形线框 线 框的匝数为 N 电阻为 R 线框绕垂直于磁感线的 轴 OO 以角速度做匀速转动 求 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 1 线框中感应电动势的最大值 2 线框中感应电流的有效值 9 如图所示 矩形线圈边长为 ab 20 cm bc 10 cm 匝数 N 100 匝 磁场的磁感应强度 B 0 01 T 当线圈以 n 50 r s 的转速从图示位置开始逆 时针匀速转动时 求 1 线圈中交变电动势瞬时值表达式 2 从线圈开始转起动 经 0 01 s 时感应电动势的瞬时 值 10 如图所示 在匀强磁场中有一个 形导线框可绕 AB 轴转动 已 知匀强磁场的磁感强度大小 B T 方向竖直向下 线框的 CD 边长为 20cm CE DF 长均为 10cm 转速为 50r s 若从图示位置开始计时 1 写出 线框中感应电动势随时间变化的瞬时值表达式 2 若线框电阻 r 3 再将 AB 两端接入一个 6V 12W 的小灯泡 小灯泡能否正常发光 若不能 小灯 泡实际消耗功率多大 设小灯泡的阻值不变 11 如图所示 在磁感应强度 B 0 2T 的水平匀 强磁场中 有一边长为 L 10cm 匝数 N 100 匝 总电 阻 r 1 的正方形线圈绕垂直于磁感线的 OO 轴匀速转动 转速 r s 有一电 R 9 通过电刷与两滑环接触 R 两 端接有一理想电压表 求 1 写出电动势的最大值 2 电压表的示数 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 12 一个电阻为 r 边长为 L 的正方形线圈 abcd 共 N 匝 线圈在磁感应强 度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO 以如图所示的角速度 匀速转动 外电路电阻为 R 1 线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大 2 线圈平面与磁感线夹角为 60 时的感应电动势 为多大 3 设发电机由柴油机带动 其他能量损失不计 线圈转一周 柴油机做多少功 4 从图示位置开始 线圈转过 60 的过程中通过 R 的电量是多少 13 交流发电机电枢电阻为 2 欧 感应电动势瞬时值表达式为 e 389sin100 t V 给电阻 R 8 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 14 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 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 15 矩形线圈 abcd 的长 ab 20 cm 宽 bc 10 cm 匝数 n 200 线圈总 电阻 R 5 整个线圈位于垂直于线圈平面的磁场内 并保持静止 1 若磁场的磁感应强度 B 随时间的变化如图甲所示 求线圈的感应电动势 E 及 t 0 30 s 时线圈的 ab 边所受的安培力 2 若磁场的磁感应强度 B 随时间 t 作正弦变化的规律如图乙所示 则线圈 在 1 min 内产生多少热量 16 如图所示 一小型发电机内有匝矩形线圈 线圈面积 m2 线圈电阻可忽略不计 在外力作用下矩形线圈在T 匀强磁 场中 以恒定的角速度rad s 绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转 动 发电机线圈两端与 的电阻构成闭合回路 求 1 线圈转动时产生感应电动势的最大值 2 从线圈平面通过中性面时开始 线圈转过 90 角的过程中 通过电 阻横截面的电荷量 3 线圈匀速转动 10s 电流通过电阻产生的焦耳热 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 17 交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO 匀速转动 一小型发电机的线圈共 220 匝 线圈面积 S 0 05m2 线圈转动 的频率为 50Hz 线圈内阻不计 磁场的磁感应强度 如果用此发电机带 动两个标有 220V 11kW 的电机正常工作 需在发电机的输出端 a b 与电机 之间接一个理想变压器 电路如下图 求 1 发电机的输出电压为多少 2 变压器原副线圈的匝数比为多 少 3 与变压器原线圈串联的交流电 流表的示数为多少 18 发电机转子是 n 匝边长为 L 的正方形线圈 将它置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中 绕垂直于磁场方向的轴以角速度做匀速转动 转动开始时线 圈平面与磁场方向平行 已知线圈的总电阻为 r 外电路的电阻为 R 试求 电流的瞬时值表达式 外电路上消耗的功率 从图示位置开始 线圈转过过程中 通过外电 阻的电量 19 如图所示的正方形线框 abcd 边长为 L 每边电阻均为 r 在磁感应强 度为 B 的匀强磁场中绕 cd 轴以角速度 从图示位置开始转动 c d 两点与外 电路相连 外电路电阻也为 r 电表均为交流理想电表 求 线框中电动势的瞬时表达式 S 断开时 电压表读数 S 闭合时 电流表读数 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 S 闭合时 线框从图示位置转过过程中流过电流表的电荷量 20 有一台单相交流发电机 不计内阻 内部如图所示 匀强磁场磁感强 度 B 0 25T 匝数为 n 100 匝的矩形线圈 绕转轴 OO 垂直于匀强磁场匀速转 动 每匝线圈长为 L 25cm 宽为 d 20cm 线圈每分钟转动 1500 转 用这台发 电机供给一个学校照明用电 降压变压器匝数比为 4 1 输电线的总电阻 R 4 全校共 22 个班 每班有 220V 40W 灯 6 盏 若要保证全部电灯正常 发光 求 1 从线圈平面经过图示位置时开始记时 写出交流感应电动势 e 的瞬时 值表达式 2 升压变压器的匝数比为多少 答 案 1 解 1 线圈转动中感应电动势的峰值 感应电流的有效值为 线圈转过的时间 所以在转动过程中产生的热量为 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 2 线圈转过过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为 所以在转动过程中流过导体截面的电量为 2 解 从 t 图象可以读出 m 1 0 10 2 Wb T 3 14 10 2 s 感应电动势最大值 Em nBS n m 又 得到 Em n m 故电路中电流最大值 Im A 2 A 交流电流表读数 I 0 707Im 1 4 A 串联在外电路中的交流电流表的读数是 1 4 A 3 解 1 电动势最大值 Em NBS 100 0 2 0 1 0 5 314 314V 2 根据图示位置 则有感应电动势的瞬时值的表达式为 e Emcos t 314cos100 t 所以线圈转过 30 时感应电动势的瞬时值 e 314 cos 157V 答 1 线圈中产生感应电动势的最大值为 314V 2 线圈转过 30 时感应电动势的瞬时值为 157V 4 解析 如图所示 画出一个周期内交变电流的 u t 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 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 当 u u0 60 V 时 由 u 120 sin t V 求得 t1 s 再由对称性得一个周期内能发光的时间 t T 4t1 s s 再由比例关系求得 1 h 内霓虹灯发光的时间 t s 2 400 s 很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的 而熄灭的时间间隔只有 s 如图中 t2时刻到 t3时刻 由于人的眼睛具有视觉暂留现象 而这个 视觉暂留时间约为 s 远大于 s 因此经过灯光刺激的人眼不会 对短暂的熄灭而有所感觉 答案 2 400 s 分析见解析 5 1 Em NBS NB L2 2 分 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 1 线圈平面与 B 成 60 角时的瞬时感应电动势 e Em cos60 NB L2 2 分 2 3 电动势的有效值 E 1 分 电流的有效值 I 1 分 柴油机做的功转化为电能 线圈转一周柴油机做的功 W EIt t 2 分 4 因为 I平均 2 分 故电量 q I平均 t 2 分 6 解析 1 Em nB S nB l1l2 1 6 V 3 分 2 Im 0 16 A 3 分 电流表读数为有效值 I 0 11 A 2 分 3 P I2R 0 13W 2 分 或 0 12W 也给分 7 0 02S 314 V 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 8 解 1 线框中感应电动势的最大值 3 分 2 感应电动势的有效值 2 分 感应电流的有效值 3 分 9 解析 1 线圈的角速度为 2 n 100 rad s 2 分 产生的感应电动势的最大值为 Em NBS NB ab bc 6 28 V 2 分 又刚开始转动时线圈平面与中性面夹角为 30 6 2 分 故线圈中交变电动势的瞬时值表达式为 e Emsin t 6 6 28sin 100 t 6 V 2 分 2 把 t 0 01 s 代入上式 可得此时感应电动势的瞬时值 e 3 14 V 2 分 10 答案 1 e 10cos100 t V 2 小灯泡不能正常发光 其实 际功率是 P 8 3 w 1 注意到图示位置磁感线与线圈平面平行 瞬时值表达式应为余弦函 数 先求出角频率和最大值 2 n 100 rad s E BS 0 2 0 1 100 10 V 所以电动势瞬时表达式应为 e 10cos100 t V 2 用电器是小灯泡 是纯电阻电路 其电阻为 R 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 首先求出交流电动势有效值 E 10 V 由于 R r 所以 5v 6V 小于额定电压 所以小灯泡不能正常发光 其实际功率是 P 8 3 w 11 解 1 4 分 2 n 200rad s Em NBS 100 0 2 0 12 200 40V 2 4 分 有效值 E Em 20V 电压表示数 U 9 20 9 1 18V 12 解析 1 Em NBS NB L2 1 分 2 线圈平面与 B 成 60 角时的瞬时感应电动势 e Em cos60 NB L2 2 分 3 电动势的有效值 E 1 分 电流的有效值 I 1 分 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 柴油机做的功转化为电能 线圈转一周柴油机做的功 W EIt t 2 分 4 因为 I平均 1 分 故电量 q I平均 t 2 分 13 14 解 由图得 e Emsin t 6sin100 t V 2 分 则电流 i e R r 0 6sin100 t A 3 分 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 Em BS 1 分 Em 6V 1 分 100 1 分 BS Em 2 7 10 2Wb E Em 6V 2 分 外力所做的功 W Q T 7 2 10 2J 3 分 15 解析 1 磁感应强度的变化率为 T s 0 50 T s 感应电动势 E n nS 200 0 20 0 10 0 50 V 2 V t 0 3 s 时 B 20 10 2 T 所以安培力 F nBIL 200 0 20 0 20 N 3 2 N 2 题中线圈不动 磁场变化 可等效于线圈在磁感应强度为 Bm的恒定 的匀强磁场中匀速转动 转动轴与磁场方向垂直 周期 T 0 02 s 角 速度 100 rad s 线圈感应电动势的最大值 Em n BmS 有效值 E 所以线框在 1 min 内产生的热量 Q 3 8 105 J 答案 1 2 V 3 2 N 2 3 8 105 J 欢迎到网站免费下载使用出题助手 word 文档管理伴侣 提高工作效率 还能建立私人题库 16 解 1 2 分 线圈中感应电动势的最大值 V 2 分 说明 100 也同样得分 2 3 分 设从线圈平面通过中性面时开始 线圈通过 90 角所用时间为 线圈中的平均感应电动势 1 分 通过电阻的平均电 流 1 分 在时间内通过电阻横截面的电荷量 C 1 分 3 2 分 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变