2019屆高考物理(人教版)第一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)-3-2-10-1交變電流的產(chǎn)生和描述

1、第十章 交變電流 傳感器第1課時(shí)交變電流的產(chǎn)生和描述基本技能練1如圖所示，面積均為S的單匝線(xiàn)圈繞其對(duì)稱(chēng)軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)eBSsin t的圖是()解析線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸(軸在線(xiàn)圈所在平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢(shì)為eBSsin t，由這一原理可判斷，A圖中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為eBSsin t；B圖中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不在線(xiàn)圈所在平面內(nèi)；C、D圖轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)方向平行，而不是垂直。答案A2一個(gè)電爐上標(biāo)有“220 V,1.5 kW”，那么為了使它正常工作，所使用的正弦交流電應(yīng)是()A電壓最大值為220 V，電流最大值約為9.6 AB電壓最大值為31

2、1 V，電流最大值約為6.8 AC電壓有效值為220 V，電流有效值約為6.8 AD電壓有效值為311 V，電流有效值約為9.6 A解析電壓有效值為220 V，最大值約為311 V，電流有效值約為IP/U6.8 A，最大值約為9.6 A，選項(xiàng)C正確。答案C3(多選)如圖1所示，是一個(gè)匝數(shù)n10匝的線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量隨時(shí)間變化的圖象。關(guān)于線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以下說(shuō)法正確的是()圖1A在t10.1 s時(shí)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B在t20.2 s時(shí)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C在t30.3 s時(shí)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)改變方向D在t40.4 s時(shí)，線(xiàn)圈中的感

3、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)改變方向解析由題圖可知，在t10.1 s時(shí)，線(xiàn)圈中的磁通量最大，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到中性面，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，A錯(cuò)；在t20.2 s時(shí)，線(xiàn)圈中的磁通量為零，線(xiàn)圈平面跟磁場(chǎng)平行，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，B對(duì)；在t30.3 s時(shí)，線(xiàn)圈中磁通量又達(dá)到最大值，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，方向發(fā)生改變，C對(duì)；t40.4 s前后，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向不變，D錯(cuò)。答案BC4(2014北京朝陽(yáng)區(qū)一模)一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示。由圖可知該交變電流()圖2A周期為0.125 sB電壓的有效值為10 VC電壓的最大值為20 VD電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u10sin 8t(V)解析由圖象可知，交變電流的周期為0.250

4、s，A錯(cuò)誤；電壓的有效值U V10 V，B正確；電壓的最大值為20 V，C錯(cuò)誤；電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u20sin 8t(V)，D錯(cuò)誤。答案B5(2014寧波正始中學(xué)檢測(cè))某交變電壓為u8sin(157t) V，則()A用此交流電作打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源時(shí)，打點(diǎn)周期為0.02 sB此交流電可作為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源C把額定電壓為8 V的小燈泡接在此電源上，小燈泡正常發(fā)光D把擊穿電壓為6 V的電容器接在此電源上，電容器正常工作解析根據(jù)u8sin(157t) V可知157 rad/s，解得周期為T(mén)0.04 s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率不一定是50 Hz，若用該交流電作為電源，則打點(diǎn)

5、時(shí)間間隔為0.04 s，選項(xiàng)B正確；額定電壓8 V指的是有效值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電容器擊穿電壓為6 V，比最大值8 V要小，因此該電容器不能正常工作，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B6(多選) (2014貴州六校聯(lián)盟一模)如圖3所示，一個(gè)單匝矩形導(dǎo)線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T(mén)0。線(xiàn)圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em，則()圖3A線(xiàn)圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為EmB線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的最大值為C線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁通量變化率的最大值為EmD經(jīng)過(guò)2T0的時(shí)間，通過(guò)線(xiàn)圈電流的方向改變2次解析線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生正弦交變電流，其電動(dòng)勢(shì)的有效值為E，A錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)的最大值EmBSm，所以穿過(guò)線(xiàn)圈的磁

6、通量的最大值m，B正確；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁通量變化率的最大值即為電動(dòng)勢(shì)的最大值，C正確；一個(gè)周期內(nèi)電流的方向改變兩次，兩個(gè)周期內(nèi)改變4次，D錯(cuò)誤。答案BC7如圖4所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系若使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全相同的電阻，則經(jīng)過(guò)1 min的時(shí)間，兩電阻消耗的電功之比W甲W乙為()圖4A1 B12 C13 D16解析電功的計(jì)算中，I要用有效值計(jì)算。圖甲中，由有效值的定義得2R210202R2102IR6102得I1 A圖乙中，I的值不變，I21 A由WUItI2Rt可以得到W甲W乙13。答案C8如圖5所示，N匝矩形導(dǎo)線(xiàn)框以角速度繞對(duì)稱(chēng)軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，

7、線(xiàn)框面積為S，線(xiàn)框電阻、電感均不計(jì)，在OO左側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，外電路接有電阻R，理想電流表A，那么可以確定的是()圖5A從圖示時(shí)刻起，線(xiàn)框產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為eNBSsin tB交流電流表的示數(shù)INBSCR兩端電壓的有效值UNBSD一個(gè)周期內(nèi)R的發(fā)熱量Q解析線(xiàn)框始終只有一半面積在磁場(chǎng)中，故瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e()sin t，電壓有效值為U，交流電流表示數(shù)I，A、C錯(cuò)誤，B正確；一周期內(nèi)R的發(fā)熱量QT，D錯(cuò)誤。答案B能力提高練9一個(gè)小型電熱器若接在輸出電壓為10 V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個(gè)正弦式交流電源上，其消耗的電功率為。如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值

8、為()A5 V B5 V C10 V D10 V解析根據(jù)P，對(duì)直流電有P，對(duì)正弦式交流電有，所以正弦式交流電的有效值為UV，故交流電源輸出電壓的最大值UmU10 V，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。答案C10(2014浙江溫州一模)某家用電路如圖6所示，A、B間接有保險(xiǎn)絲、交流電壓表、“220 V，880 W”的電飯鍋及“220 V，220 W”的抽油煙機(jī)?，F(xiàn)接入電壓u311sin 100t(V)的交流電，以下說(shuō)法正確的是()圖6A交流電壓表的示數(shù)為311 VB電飯鍋發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的4倍C電路要正常工作，保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于5 AD1 min抽油煙機(jī)和電飯鍋消耗的電能共為6.

9、6103 J解析交流電壓表的示數(shù)為有效值，若不考慮保險(xiǎn)絲的電阻，交流電壓表的示數(shù)為 V220 V，A錯(cuò)誤；由公式PUI知電路要正常工作，干路中電流為5 A，所以保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于5 A，C正確；電飯鍋是純電阻元件，抽油煙機(jī)是非純電阻元件，B錯(cuò)誤；1 min抽油煙機(jī)消耗的電能為WPt1.32104 J，D錯(cuò)誤。答案C11(多選)面積都為S且電阻相同的正方形線(xiàn)圈和圓形線(xiàn)圈，分別放在如圖7所示的磁場(chǎng)中，圖甲中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖乙中磁場(chǎng)變化規(guī)律為BB0cos ，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則()圖7A兩線(xiàn)圈的磁通量變化規(guī)律相同B兩線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最

10、大值的時(shí)刻不同C經(jīng)相同的時(shí)間t(tT)，兩線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量相同D從圖示位置時(shí)刻起，經(jīng)時(shí)間，流過(guò)兩線(xiàn)圈橫截面的電荷量相同解析圖甲中通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化規(guī)律為甲B0Scos t，圖乙中通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化規(guī)律為乙B0Scos t。由于兩線(xiàn)圈的磁通量變化規(guī)律相同，則兩線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律相同，達(dá)到最大值的時(shí)刻也相同，有效值E也相同。又因兩線(xiàn)圈電阻相同，所以Qt也相同。經(jīng)過(guò)時(shí)間，流過(guò)兩線(xiàn)圈橫截面的電荷量q也相同，故選項(xiàng)A、C、D正確。答案ACD12如圖8所示，在xOy直角坐標(biāo)系中的第二象限有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第四象限有垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。直角扇形導(dǎo)線(xiàn)框半徑

11、為L(zhǎng)、總電阻為R，在坐標(biāo)平面內(nèi)繞坐標(biāo)原點(diǎn)O以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線(xiàn)框從圖中所示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，線(xiàn)框內(nèi)感應(yīng)電流的有效值是()圖8AI BICI0 DI解析從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90角的過(guò)程中，即在0時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBL2，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?；在轉(zhuǎn)過(guò)90至180的過(guò)程中，即在時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)仍為EBL2，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?；在轉(zhuǎn)過(guò)180至270的過(guò)程中，即在時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)仍為EBL2，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?；在轉(zhuǎn)過(guò)270至360的過(guò)程中，即在T時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)仍為EBL2，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?。根?jù)有效值的定義知I。答案B13(多選)如圖9甲所示，將阻

12、值為R5 的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的正弦交變電源上，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，電流表串聯(lián)在電路中測(cè)量電流的大小。對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是()圖9A電阻R兩端電壓變化規(guī)律的函數(shù)表達(dá)式為u2.5sin(200t) VB電阻R消耗的電功率為1.25 WC如圖丙所示，若此交變電流由一矩形線(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，當(dāng)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電流表的示數(shù)為1 AD這一交變電流與圖丁所示電流比較，其有效值之比為解析圖乙所示電流的最大值為Im0.5 A，周期為T(mén)0.01 s，其角速度為200 rad/s，由歐姆定律得UmImR2.5 V。所以R兩端電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u2.5sin(200t) V，選項(xiàng)A正確

13、；該電流的有效值為I，電阻R消耗的電功率為PI2R，解得P0.625 W，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；A 的示數(shù)為有效值，該交變電流由圖丙所示矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，當(dāng)轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的最大值EmnBS為原來(lái)的2倍，電路中電流的有效值也是原來(lái)的2倍，為2 A1 A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；圖乙中的正弦交變電流的有效值為 A。圖丁所示的交變電流雖然方向發(fā)生變化，但大小恒為0.5 A，故有效值之比為，選項(xiàng)D正確。答案AD14(2014山東臨沂5月份三模)如圖10甲所示是一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖，一個(gè)半徑r0.10 m、匝數(shù)n20匝的線(xiàn)圈套在永久磁鐵槽中，槽中磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)均沿半徑方向均勻分布(其右側(cè)視圖如圖乙所示)，線(xiàn)圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為B T，線(xiàn)圈的電阻R10.50 ，它的引出線(xiàn)接有R29.50 的小電珠L(zhǎng)，A為理想交流電流表。當(dāng)線(xiàn)圈框架的P端在外力作用下沿軸線(xiàn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過(guò)電珠。若線(xiàn)圈往復(fù)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律如圖丙所示(v取向右為正)，則下列判斷正確的是()圖10A電流表的