交变电流的产生和描述高三早练专题练习(一)含答案高中物理选修3-2

1、高中物理专题复习选修3-2交流单元通过检查交流单元通过检查考试范围：交流电流的产生和描述；满分：100分注意力：1。回答问题前，请填写您的姓名、班级、考试号码和其他信息。2.请在第一卷(多项选择题)(多项选择题)中正确填写答题纸。请点击修改第一卷中的文本，以解释审查者得了1分。选择题1。选择题1。(无锡2014年模拟)传统自行车发电机的内部电路如图6A所示。驱动轴的一端连接自行车车轮，另一端连接条形永磁体。在自行车轮旋转期间，驱动轴驱动磁铁在铁芯之间以恒定速度旋转。发生器线圈两端产生的交流电压波形如图B所示.已知波形中的正峰值电压和负峰值电压分别为m和-m。两个相邻正负峰值电压之间的时间差为

2、t，发电机线圈的匝数为n。以下判断是正确的()图6 A。驱动轴旋转的角速度=2 / TB。线圈电压的有效值U=2 U=2U m/2癈。通过线圈的磁通量变化率的最大值K M=um/n D。在两个相邻的向上峰值时间期间，线圈电压的平均值U=U M/2 2。(启东2014年模拟)电吉他是利用电磁感应原理工作的。如图2a所示，这是电吉他拾音器的原始图，一个连接到放大器的螺旋管被放置在金属弦下面。一个条形磁铁固定在管子里。当金属线被拨动时，螺线管中会产生感应电流。经过一系列转换后，电信号可以转换成声音信号。如果螺线管中的磁通量由于金属串的振动而随时间t变化，如图B所示，则螺线管中的感应电流I随时间t变化

3、，如图2、图3和图10-1-12所示(南京质检2014)。下面关于这两个正弦交流电的陈述是正确的()图10-1-12a。线圈两次转速之比为1 2 b，交流a电压的瞬时值为u=10sin0.4 t (v) C，交流b的最大电压为20v 3d。在图中，在t=0时通过线圈的磁通量为零。分析：选择c产生的正弦交流电的周期比为2 交流电的周期为0.4 s，交流电的瞬时电压值为u=10 sin 5 t (v)，选项B是错误的；从最大值nBS可以看出，两者的最大值之比为32，交流电流B的最大电压为20 V，选项C是正确的；在图中，在t=0时，感应电动势为零，通过线路3圈的磁通量最大，选项D是错误的。4.(北

4、京丰台底，2014)在均匀磁场中，矩形金属线圈绕垂直于磁感应线的旋转轴匀速旋转，如图10-1-11 A所示，产生的交变电动势图像如图B所示，然后()如图10-1-11 A所示。当T=0.005 s时，线圈平面平行于磁场方向。当T=0.010 s时，线圈的磁通量变化率最大。线圈产生交流电动势的频率为100赫兹。线圈产生的交流电动势的有效值为311伏。分析：当AT=0.005秒时，线圈平面平行于磁场方向，感应电动势最大。选项A是正确的。当t=0.010 s时，线圈的磁通量最大，变化率最小，选项B错误；线圈产生的交变电动势的周期为0.02秒，频率为50赫兹，选项c是错误的；线圈产生的交流电动势的最大

5、值是311伏，选项d是错误的。5.如果通过电流表的电流按照图10-1-10所示的规则变化，电流表的读数为()图10-10 -1-10 A.42 AB.4 A C.5 AD.52 A分析：根据交流电有效值的定义，选择C取一个周期T。有I2RT=(6。)。下图a显示了小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦曲线。众所周知，测试222a。电压表指示为220伏交流电。电路中的电流方向每秒钟变化50次。灯泡实际消耗的功率为484瓦直流电。发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2焦耳(2012年国家体积大纲)。电风扇的额定电压为220伏交流电。在其正常工作过程中，用交流电流表测量的工作电流在一定时间内的变

6、化如图所示。电风扇在此期间的功耗为()3.9 10-2摄氏度7.8 10-2摄氏度5.5 10-2摄氏度11.0 10-2摄氏度8。(北京卷2012)如果一个输出电压为10 V的小型电加热器连接到DC，如果它连接到正弦交流电源，其消耗的电能为。如果电加热器的电阻不变，该交流电源输出电压的最大值为()5伏交流电10伏交流电52伏直流电102伏记分器2、多选2和多选9。(常州质检2014)交流发电机电枢轴产生的交流电动势为E=E msin t，如果交流电动势的有效值要翻倍，交流周期不变，可采用的方法有()a .电枢速度翻倍，其他条件不变。磁感应强度加倍，而其他条件保持不变。线圈面积加倍，其他条件保

7、持不变。磁感应强度加倍，线圈面积减半，其他条件保持不变。10.(2011四川高考)如右图所示，矩形线圈在均匀磁场中匀速旋转的周期为T，旋转轴O 1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2。当线圈平面平行于磁场方向时，计时开始。线圈转动60度时的感应电流为1安培，然后为()安培。线圈消耗的电功率为4瓦特。线圈中感应电流的有效值为2安培。线圈中任何时候的感应电动势为E=4 COS 2 T T2 D。任何时候通过线圈的磁通量为=辛 T 11。矩形线框在均匀磁场中均匀旋转时，线框输出的交流电压图像随时间变化如图所示，以下说法正确：(1)交流电压有效值为362伏，交流电压最大值为362伏，频率为0.25赫兹。端

8、部线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大。末端线框平面垂直于磁场。通过线框的磁通量变化最快。12.计算机光盘的主要部分是激光头，它能发出激光脉冲信号。当激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数装置将反射的脉冲信号传输到信号处理系统，然后通过计算机显示相应的信息。光敏电阻自动计数装置的原理图如图所示，其中R 1为光敏电阻。R 2是恒定电阻。该计数装置的工作原理分析如下：(1)当激光照射R 1时，R 1的电阻迅速增大；当激光照射R 1时，R 1的电阻值迅速下降。当信号处理系统获得低电压时，它自动计数一次。当信号处理系统获得高电压时，它自动计数一次。分数3，计算问题3，计算问题13。(201

9、4东台模拟)如图11 A所示，长、宽为L 1和L2的矩形金属线架位于垂直面上，其匝数为N，总电阻为R，可绕其垂直。线架两端用两个相互绝缘的铜环c和d(集电环)焊接在一起，并通过电刷和恒电阻R连接.在线框所处的空间中，存在水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B和时间t之间的关系如图11b所示，其中B 0、B1和t 1都是已知的。在0t1时，线框保持静止，线框平面垂直于磁场；t 1之后，线框开始在外力的驱动下以角速度围绕其垂直中心轴旋转。图11 (1)流过电阻R的电流为0 T 1倍；(2)线框以恒定速度旋转后，电流通过热量14.如右图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度b=2 t的均匀磁场中以角速度=

10、10 rad/s绕轴OO旋转，线圈有10匝，电阻r=5 ，ab=0.3 m，bc=0.6 m，负载电阻r=45 。(2)电阻r在0.05 s内产生的热量；(3)在3)0.05秒内流过电阻器R的电荷量(假设线圈从垂直中性表面开始旋转)。评论家得了1分。选择题1。ABCD分析：分析：根据两个相邻正负峰值电压的时间差 T来选择C，可以得到交流周期T=2 T，驱动轴旋转的角速度=2/2 T=/ T。由于产生的交流不按照正弦规律变化，线圈电压的有效值不是u=2 m/2，选项b是错误的。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比，m=nk m，通过线圈的磁通量变化率的最大值k m=u m/n，

11、选项c是正确的。线圈电压的平均值u=n 在两个相邻的向上的峰值时间，因为线圈转动一个完整的周期2 t周期，而磁通量变化 =0，所以电压的平均值等于0，而选项d是错误的。分析：分析：如果根据法拉第电磁感应定律选择b，螺线管感应电流I随时间t的变化图像为b。没有。第5.6条。abcdef分析：分析：电动势的有效值为e=2202v=220v，因此电流I=2e220=a的有效值为2.2a，因此电压表的指示为u=IR=2.295.0v=209r r95.0 5.01v，选项a错误；交流电流的频率为f=50 Hz，每个周期电流方向变化两次，因此电流方向每秒变化100次，选项B错误；灯泡实际消耗的功率是p灯

12、=i2r=2.2 295.0w=459.8w，因此选项c是错误的；发电机线圈内部电阻每秒产生的焦耳热为q=i2rt=2.225.01j=24.2j，选项d正确。答：d7.b分析：分析：测得的电流和电压是交流电的有效值。在此期间，功耗w=u(i1t 1 i2t 2 i3t 3)=220(0.3600 0.4600 0.22400)j=1.98105j=5.510-2度，选项b是正确的。答：b8.cu210v2分析：分析：假设有2t=RR t，u=52，最大交流电压u m=5 22v=10v。回答：c，审核者得2分，选择题2分，选择题9分。BC分析：选择BC使磁感应强度加倍，而其他条件保持不变，或

13、者使线圈面积加倍。其他条件保持不变，选项b和c是正确的。ad分析：分析：线圈旋转的角速度=2，线圈平面从平行于磁场方向计时。当t转60时，电流的瞬时值为I=I，m=2 a，交流正弦电流的有效值为I=I，m=2 a，b项错误；线圈功耗p=i2r=4w，项目a正确；根据欧姆定律2 2 t，C T，感应电动势的最大值e m=I Mr=4 v，所以瞬时值e=4 cos的表达式是正确的；通过线圈的磁通量= msin t= msin=bs= m，答案是=ac11。ABCD 2 emt m=t2 2 t，由感应电动势E mT E mT 22T2 sint=sint的最大值决定，d项错误。2 t t分析：分析

14、：根据线框输出的交流电压随时间的变化图像，可以看出交流有效值为36 V，a错误；在2 s结束时，线框产生的感应电动势为零，所以此时线框平面垂直于磁场，c是正确的；在1秒结束时，线框产生的感应电动势最大，此时，线框平面平行于磁场，通过线框的磁通量变化最快，误差为D。答：不列颠哥伦比亚。分析：分析：光敏电阻的特点是当光强增加时，电阻减小。当激光脉冲信号照射光敏电阻时，R 1的电阻迅速减小，闭合电路的总电阻减小，环路的电流增加。信号处理系统与固定电阻R 2并联，电压快速上升，获得高电压并自动计数一次。正确的答案是B和d。答案是：BD评审者得分3，计算问题3，计算问题13。分析：(1)在0 T 1时间

15、内，根据闭合电路的欧姆定律，可以知道线框中的感应电动势 nl1l2b1-b0= tt1e=n。通过电阻R的电流NL12 B1-B0E 1=RR RR RT1(2)线框产生的感应电动势的最大值e m=感应电动势的有效值nb1 L2e=2 nb1 L22 nb1 L22r R通过电阻R的电流有效值I=2 线框旋转一次所需的时间t=在此过程中， 当导线架从图a所示位置旋转90时，电阻r nb1l1l22q=I rt= r r R2 (3)产生的热量，平均感应电动势e=n平均感应电流I=nb1l 1 L2=tt nb1l 1 L2tr nb1l 11l 2r r通过电阻r q=I t=答案：(1)nb1l L2 B1-b0n b1l 2(