第十章第一节课后达标检测最新

1、课后达标检测说练促学拣补短板一、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00 以恒定的角速度3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，在时刻（）2 3m乙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答案：C2. （2015安徽池州调研）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 Q,现外接一只电阻为 95.0 Q的灯泡，如图乙所示，则（ ）A .电压表V的示数为220 VB .电路中的电流方向每秒钟改变50

2、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电热为24.2 J解析：选D.产生的感应电动势为 220 V，灯泡中电流I =一J = 2.2 A，电压表示数为UR+ r=IR = 2.2 X 95.0 V = 209 V ,选项A错误；交变电流频率为50 Hz，电路中的电流方向每秒钟改变100次，选项B错误；灯泡实际消耗的功率为P= UI = 209 X 2.2 W = 459.8 W，选项C错误；发电机线圈内阻每秒钟产生的电热为Q = I2rt = 2.22x 5.0X 1 J= 24.2 J,选项D正确.3. 如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时

3、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（）.12 2RX 2X 10A. 1 : .2C. 1 : 3解析：选C.电功的计算中，I要用有效值计算，图甲中，由有效值的定义得一2+ 0 +RX 2X 10 来的2,即卩= 2 S,感应电动势的最大值的表达式 E m变为原来的2倍，即E m= 2 V , 所以选项B、C错误；从图示位置转过 90。开始计时的时刻线圈中产生的感应电动势应为 0, 所以选项A正确，D错误.= Rrx 6 X 102,得 li = A ；图乙中，I 的大小不变，12= 1 A , 由W= Ult =

4、I2Rt可以得到 W甲：W乙=1 : 3.4. （2015浙江五校联考）如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线 形状，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，在外力 F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动杆的电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是夕在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L ,v向右运动，在运动过程中导线 t= 0时刻导线从 O点进入磁场，直到全部穿过磁场，外磁感应强度为B.现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度 和杆组成的平面始终与磁场垂直.力F所做功为（）B2L2v2A. R 3B2L3vC. 4R

5、2 3B L v B- 2R3B2L2v2D. 4R解析：选C.根据功能关系，外力F所做功等于克服安培力所做的功，也等于导线与杆组成的闭合回路中消耗的电能.整个过程，导线运动了3L,第1个L和第3个L,导线切、 1 1割磁感线的长度为？Lsin w t产生的感应电动势为 e=?BLvsin w t相当于正弦交流电，该过 程运动的时间t1 =冬，消耗的电能Q1= BLv/2 2i1=;第2个L,导线切割磁感线的vR4R长度为Lsin w t产生的感应电动势为e= BLvsin w t相当于正弦交流电，该过程运动的时间22 32 3t2= L，消耗的电能 Q2=，bLY 2 t2= B ；v;所以

6、外力 F 所做功 W= Q1 + Q2= 二、多项选择题bL v，选项vR2R4RC正确.5. 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO 匀速转动，从图示位置开始计时， 产生的感应电动势如图乙所示. 若线圈的转速变为原来的 2倍，而其他 条件保持不变，从图示位置转过 90。开始计时，则能正确反映线圈中产生的电动势 e随时间 t的变化规律的图象是（）解析：选A.由题图乙知，周期T= 4 s,感应电动势的最大值 Em= 1 V，而感应电动势的 2 n最大值的表达式Em= NBSo = NBS若仅把线圈的转速变为原来的2倍，则周期T变为原6. 如图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示

7、的固定转轴匀速转动，能产生正弦式交 变电流的是（）七MD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 正确，C错.7.（2015北京房山区模拟）在匀强磁场中，n= 100匝的一矩形金属线框绕与磁感线垂直 的轴匀速转动，3.11 Wb/s( )A . t = 0.005 s时线框的磁通量变化率为B. t = 0.01 s时线框平面与中性面重合解析：选AB.t= 0.005 s时，电动势最大 Em= 311 V，由Em =得普=学=3.11 Wb/s,故选项A正确.t= 0.01 s时感应电动势为 0，磁通量变化率为 0,但磁通量最大，即线框平 面与中性面重合，选项 B对.

8、正弦交流电的有效值E = Em = 220 V,交流电周期T = 0.02 s,所以频率f = T = 50 Hz,选项D错.8. （2013高考山东卷）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 水平方向的匀强磁场， 速转动， 确的是（选项C错根据乙图知A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴从图示位置开始计时， 产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,）N、S间的磁场可视为 00 沿逆时针方向匀 以下判断正N甲乙10V20-1072C. 线框产生的交变电动势有效值为311 V D .线框产生的交变电动势频率为 100 Hz电流表的示数为10 A50 nrad/sA.B .线圈转动的角速度为C.

9、 0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D. 0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左解析：选AC.根据i t图象可知，电流最大值Im= 10 2 A，有效值1 =丄| = 10 A , A选项正确；交变电流的周期T = 2X 102 s,角速度3=警 100n rad/s.从图示位置开始转动时，经0.01 s线圈回到水平状态，线圈平面与磁场方向平行.根据右手定则，在0.02 s时,线圈经过一个周期，即在图示位置，电阻R中的电流方向自左向右，因此选项A、C正确.9. （2014高考天津卷）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

10、象如图乙中曲线a、b所示，则（ ）甲乙A .两次t= 0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 2 : 3C.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：选AC.从图象可知，两次转动都是从中性面开始计时的，故A正确从图象可知，曲线a、b对应的线圈转动的周期之比为2 : 3,则转速之比为 3 : 2,故B错误.由图象可知曲线a的周期Ta= 4X 10-2s,则曲线a表示的交变电动势频率 fa=1 = 25 Hz,故CT a正确.交变电动势的最大值 Em= nBSo,贝U曲线a、b表示的交变电动势的峰值之比为Ema :2 10E

11、mb=必：3b= 3 : 2,即Emb= Ema= 10 V ,故曲线b表示的交变电动势的有效值为E有=V = 5 2 V , D 错误.10. （2015忻州联考）如图所示，一个“ U”线框处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，00 为磁场的边界现使线框以角速度3绕轴00 匀速转动，线框通过金属转轴和电刷B .线框产生的感应电动势的最大值为2B wL2BwL RR+ r与阻值为R的外电阻相连.已知线框各边的长均为 L,总电阻为r，不计转轴与电刷的电阻，C.电路中电阻 R两端电压的有效值为2D .电路中电流的有效值为芒士2（民十r ）解析：选BD.由法拉第电磁感应定律知，图示时刻，磁通量最大，感

12、应电动势为零，A项错；由交变电流电动势最大值表达式Em= NBS3可知B项正确；根据闭合电路欧姆定律可知，C项中表达式为 R两端电压的最大值， C项错；由图可知，线框转动一圈的过程中，只有半个周期为正弦交变电流,另半个周期电流为零， 由有效值定义有 壬T=R+ rR+ r ，解得E=号，由欧姆定律可知，D项正确.三、非选择题11. （2015北京海淀质检）如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n,总电阻为r，可绕其竖直中心轴 O1O2转动.线框的两个末端分别与两 个彼此绝缘的铜环 C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连.线框所在空间有水平向右均

13、匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示， 其中B0、B1和t1均为已知量.在 0t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度w匀速转动.求：帀乙(1) 0ti时间内通过电阻 R的电流大小；(2) 线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；(3) 线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90。的过程中，通过电阻R的电荷量.解析：(1)0 -11时间内，线框中的感应电动势E= n nLiL2(Bi Bo) 飞_ti根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流E _ nLiL2(Bi Bo)j R+ 厂R+

14、r ti线框产生感应电动势的最大值Em= n BiLiL2 3感应电动势的有效值 E=# nBiLiL23 通过电阻R的电流的有效值I = 2nBiLiL232(R+ r )2 n线框转动一周所需的时间t = 一3此过程中，电阻R产生的热量亠 2Q= I Rt= tRwnBiLiL2 2.R+ r(3)线框从图甲所示位置转过 90。的过程中, 平均感应电动势T = n号=血屮平均感应电流InBiLiL2 At R+ r通过电阻R的电荷量q= I At=nBiLiL2R+ rnBiLiL2 2(3)nBiLiL2、R+r 丿()R+r i2.电压u= i20 2sin otV、频率为50 Hz的交变电流，均为U0= 60.2 V的霓虹灯的两端.(i)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？答案：吧2严严(2) dRoi R 十 r tisin o把它加在激发电压和熄灭电压(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丄i6s)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ti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4ti当 u = uo = 60 2 V 时，1由 u = 120 2sin G3tV 求得：t1=sv 600再由对称性知一个周期内能发光的