高二物理寒假作業(yè)（五）交流電

1、高二物理寒假作業(yè)五交流電 1以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)銘牌上所標(biāo)數(shù)值為有效值 B電容器的擊穿電壓為所加交變電壓的有效值C交流電壓表所測(cè)數(shù)值為瞬時(shí)值 D保險(xiǎn)絲的熔斷電流為最大值2線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e10sin 20t V，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()At0時(shí)，線圈平面位于中性面 Bt0時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大Ct0時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速率最大 Dt0.4 s時(shí)，e有最大值10 V3一線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在以下圖所示位置時(shí)()A穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小B穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最大C穿過(guò)線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大D穿過(guò)線圈的

2、磁通量最小，磁通量的變化率最小4如以下圖所示，一矩形線圈abcd，ab邊長(zhǎng)為l1，bc邊長(zhǎng)為l2，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度從圖示位置開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，那么t時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()Bl1l2sin tBl1l2cos t CBl1l2sin t DBl1l2cos t5如圖(a)所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸OO以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)假設(shè)以線圈平面與磁場(chǎng)夾角45°時(shí)(如圖b)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎敲磮D的四幅圖中正確的選項(xiàng)是()6.一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如右圖所示由圖可知()A該交流電的電壓

3、瞬時(shí)值的表達(dá)式為u100sin 25t VB該交流電的頻率為25 Hz C該交流電的電壓的有效值為100 VD假設(shè)將該交流電壓加在阻值為R100 的電阻兩端，那么電阻消耗的功率為50 W7如下圖，理想變壓器的原線圈接在u220sin 100t V的交流電源上，副線圈接有R55 的負(fù)載電阻原、副線圈匝數(shù)之比為21.電流表、電壓表均為理想電表，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A原線圈中電流表的讀數(shù)為1 A B原線圈中的輸入功率為220 WC副線圈中電壓表的讀數(shù)為110 V D副線圈中輸出交流電的周期為50 s8.如右圖所示為理想變壓器原線圈所接交流電壓的波形原、副線圈匝數(shù)比n1n2101，串聯(lián)在原線圈電

4、路中電流表的示數(shù)為1 A，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為20 VB變壓器的輸出功率為200 W C變壓器輸出端的交流電的頻率為50 HzD穿過(guò)變壓器鐵芯的磁通量變化率的最大值為 Wb/s9如圖甲所示，M是一個(gè)小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比n1n2101，接線柱a、b接上一個(gè)正弦交變電流，電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示變壓器右側(cè)局部為一火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料(電阻隨溫度升高而減小)制成的傳感器，R1為一定值電阻以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A電壓表示數(shù)為22 VB當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)減小C當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，電流表的

5、示數(shù)減小D當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，電阻R1的功率變小10一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈接有可調(diào)電阻R.設(shè)原線圈的電流為I1，輸入功率為P1，副線圈的電流為I2，輸出功率為P2，當(dāng)R增大時(shí)()AI1減小，P1增大BI1減小，P1減小 CI2增大，P2減小 DI2增大，P2增大11原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端接一正弦交變電流，為了使變壓器輸入功率增大，可以采取的措施有()A只增加原線圈的匝數(shù)n1B只減少副線圈的匝數(shù)n2C只減少負(fù)載電阻R的阻值D只增大負(fù)載電阻R的阻值12如下圖，由導(dǎo)體棒ab和矩形線框cdef組成的“10”圖案在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一起向右勻速平

6、動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直線框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A導(dǎo)體棒的a端電勢(shì)比b端電勢(shì)高，電勢(shì)差Uab在逐漸增大B導(dǎo)體棒的a端電勢(shì)比b端電勢(shì)低，電勢(shì)差Uab在逐漸增大C線框cdef中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，電流大小在逐漸增大D線框cdef中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，電流大小在逐漸增大13如以下圖(a)所示，一理想變壓器有原線圈ab和副線圈cd，匝數(shù)比為n1n212，原線圈ab通有如以下圖(b)所示的正弦交變電流，那么在t0.2 s時(shí)刻()A鐵芯中的磁通量為零 B鐵芯中的磁通量的變化率為零Cc、d兩端電壓為零 D交流電流表的示數(shù)為2 A14如圖，MN是一根固定的通電長(zhǎng)直導(dǎo)

7、線，電流方向向上今將一金屬線框abcd放在導(dǎo)線上，讓線框的位置偏向?qū)Ь€的左邊，且兩者彼此絕緣當(dāng)導(dǎo)線中的電流I突然增大時(shí)，線框整體的受力情況為()A受力向右B受力向左 C受力向上 D受力為零15如下圖，水平銅盤半徑為r，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，銅盤繞通過(guò)圓盤中心的豎直軸以角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，銅盤的邊緣及中心處分別通過(guò)滑動(dòng)變阻器R1與理想變壓器的原線圈相連，該理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1，變壓器的副線圈與電阻為R2的負(fù)載相連，那么()A變壓器原線圈兩端的電壓為Br2/2 B假設(shè)R1不變時(shí)，通過(guò)負(fù)載R2的電流強(qiáng)度為0C假設(shè)R1不變時(shí)，變壓器的副線圈磁通量為0D假設(shè)R1變

8、化時(shí)，通過(guò)負(fù)載R2的電流強(qiáng)度為通過(guò)R1電流的16如下圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)有理想界面，用力將矩形線圈從磁場(chǎng)中勻速拉出在其他條件不變的情況下()A速度越大時(shí)，拉力做功越多 B線圈邊長(zhǎng)L1越大時(shí)，拉力做功越多C線圈邊長(zhǎng)L2越大時(shí)，拉力做功越多 D線圈電阻越大時(shí)，拉力做功越多17電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D甲的方式連接，R110 ，R220 .合上開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如以下圖乙所示，那么()A通過(guò)R1的電流有效值是1.2 ABR1兩端的電壓有效值是6 VC通過(guò)R2的電流最大值是 ADR2兩端的電壓最大值是6 V18如圖，足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面

9、成角(090°)，其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電量為q時(shí)，棒的速度大小為v，那么金屬棒ab在這一過(guò)程中()A運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為vB下滑的位移大小為C產(chǎn)生的焦耳熱為qBLvD受到的最大安培力大小為sin 19圖中為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連：P為滑動(dòng)頭現(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開(kāi)始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈泡L兩端的電壓等于其額定電壓為止用I1表示流過(guò)原線圈的電流，I2表示流過(guò)燈泡

10、的電流，U2表示燈泡兩端的電壓，N2表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值；電功率指平均值)以下4個(gè)圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢(shì)的是()20如圖，理想變壓器原線圈與一10 V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個(gè)小燈泡a和b.小燈泡a的額定功率為0.3 W，正常發(fā)光時(shí)電阻為30 .兩燈泡均正常發(fā)光，流過(guò)原線圈的電流為0.09 A，可計(jì)算出原、副線圈的匝數(shù)比為_(kāi)，流過(guò)燈泡b的電流為_(kāi)A.21閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為240 r/min，假設(shè)線圈平面轉(zhuǎn)至與磁場(chǎng)平行時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為2 V，求從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，(1)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；(2)電動(dòng)勢(shì)的峰值；(3)從中性面起經(jīng) s

11、，交流電動(dòng)勢(shì)的大小22家庭電路的引線均有一定電阻(約幾歐姆)因此當(dāng)家中大功率用電器如空調(diào)、電爐工作時(shí)，家中原來(lái)開(kāi)著的電燈會(huì)變暗，下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試，可以估算出家庭電路引線局部的電阻，如右圖所示，用r表示家庭電路引線局部的總電阻，為兩表筆插入插座的交流電壓表，M為一個(gè)額定功率為P額定電壓為U額的空調(diào)(P較大)測(cè)試時(shí)，先斷開(kāi)所有家電電路，測(cè)得電壓為U1，再閉合電鍵S，測(cè)得電壓為U2.(1)試推導(dǎo)估算r的表達(dá)式(設(shè)電源兩端電壓保持恒定)；(2)假設(shè)P2.0 kW，U額220 V，測(cè)得U1220 V，U2210 V，那么引線局部總電阻約為多少？23如下圖，正方形閉合線圈邊長(zhǎng)為0.2 m，質(zhì)量為0.

12、1 kg，電阻為0.1 ，在傾角為30°的斜面上的砝碼質(zhì)量為0.4 kg，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T，不計(jì)一切摩擦，砝碼沿斜面下滑線圈開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，它恰好做勻速運(yùn)動(dòng)(g取10 m/s2) (1)求線圈勻速上升的速度(2)在線圈勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，砝碼對(duì)線圈做了多少功？(3)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生多少焦耳熱？高二物理寒假作業(yè)五交流電 參考答案1解析：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)銘牌所標(biāo)數(shù)值、交流電壓表、保險(xiǎn)絲的熔斷電流均為有效值，故A對(duì)，C、D錯(cuò)電容器的擊穿電壓為最大值，B錯(cuò)答案：A2解析：由電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式，計(jì)時(shí)從線圈位于中性面時(shí)開(kāi)始，所以t0時(shí)，線圈平面位于中性面，磁通量為最大，但

13、此時(shí)導(dǎo)線線速度方向與磁感線平行，切割磁感線的有效速率為零，A、B正確，C錯(cuò)誤當(dāng)t0.4 s時(shí)，e10sin 20t10×sin(20×0.4) V0，D錯(cuò)誤答案：AB3解析：當(dāng)線框平面平行于磁感線時(shí)，磁通量最小，但e最大，即最大答案：C4解析：線圈從題圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmcos t，由題意，EmBSBl1l2，所以eBl1l2cos t.答案：D5解析：在初始位置ad和bc切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知電流的方向?yàn)閍dcba，是負(fù)值，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)刻，線圈處在中性面位置，感應(yīng)電流為零，那么選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確答案：D6解析：由圖可

14、知該交流電的周期T4×102 s，頻率f25 Hz，2f50 rad/s，電壓最大值Um100 V，有效值為U V50 V；電阻消耗的電功率P50 W；交流電壓瞬時(shí)值表達(dá)式u100sin 50t V綜上所述，選項(xiàng)A、C錯(cuò)，B、D正確答案：BD7解析：先計(jì)算副線圈的電壓的有效值，原線圈電壓的有效值為220 V，根據(jù)匝數(shù)之比可以得到副線圈的電壓的有效值為110 V，根據(jù)負(fù)載電阻的大小可以知道副線圈中輸出電流為2 A，根據(jù)原、副線圈的輸入和輸出功率相等可以知道原線圈中電流為1 A.答案：A8解析：答案：C9解析：此題考查交變電流和變壓器原理由圖象可知交變電流的電壓有效值為220 V，因?yàn)樵?/p>

15、副線圈的匝數(shù)比為101，故變壓器副線圈的輸出電壓為22 V，而電壓表測(cè)的是R2兩端的電壓，所以小于22 V，故A錯(cuò)誤；當(dāng)傳感器R2處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，熱敏電阻R2的阻值隨溫度升高而減小，變壓器的輸出電壓不變，熱敏電阻與定值電阻R1分壓，故R2的分壓減小，電壓表示數(shù)變小，B正確；R2減小時(shí)，變壓器的負(fù)載電阻減小，電流增大，那么原線圈的電流也增大，所以電流表的示數(shù)增大，C錯(cuò)誤；由于負(fù)載電路的電流增大，電阻R1消耗的功率也增大，故D也錯(cuò)誤，難度中等答案：B10解析：考查理想變壓器及其相關(guān)知識(shí)，當(dāng)副線圈接的可調(diào)電阻R增大時(shí)，變壓器輸出功率P2減小，導(dǎo)致變壓器輸入功率P1減小，原線圈中電流I1減小，所以正確選

16、項(xiàng)是B.答案：B11解析：由知，當(dāng)n1增大時(shí)，U2減小，當(dāng)減小n2時(shí)，U2也減小，又根據(jù)P入P出知，A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)，C項(xiàng)對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò)答案：C12解析：此題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律對(duì)導(dǎo)體棒ab由右手定那么可判斷a端電勢(shì)高，由EBlv可知，因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度均勻增大，所以Uab變大，應(yīng)選項(xiàng)A對(duì)，B錯(cuò)；對(duì)矩形線框cdef，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，但由于磁感?yīng)強(qiáng)度是均勻增大，所以感應(yīng)電流是恒定的，不會(huì)增大，所以選項(xiàng)C、D都不對(duì)難度中等答案：A13答案：A14解析：首先判斷出由于電流I增大使得穿過(guò)回路abcd的磁通量是增大還是減小由于線框位置偏向?qū)Ь€左邊，使跨在導(dǎo)線左邊的線圈面積大于右

17、邊面積，線圈左邊局部磁感線穿出，右邊局部磁感線穿入，整個(gè)線框中的合磁通量是穿出的，并且隨電流增大而增大再用“阻礙磁通量變化來(lái)考慮線框受磁場(chǎng)力而將要發(fā)生運(yùn)動(dòng)的方向顯然線框只有向右發(fā)生運(yùn)動(dòng)，才與阻礙合磁通量增加相符合，因此線框受的合磁場(chǎng)力應(yīng)向右，故正確答案為A.答案：A15解析：水平銅盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑切割磁感線產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源當(dāng)R1不變時(shí)變壓器原線圈所加的是恒定電壓，副線圈中的磁通量一定，磁通量的變化量為零，故其輸出電壓為零，分析可知A、C錯(cuò)，B對(duì)；當(dāng)R1變化時(shí)，原線圈所加的不是交流電壓，其原、副線圈的電流關(guān)系不確定，故D錯(cuò)答案：B16解析：以極端情況考慮：假設(shè)速度極小接近于零

18、，那么線圈中幾乎沒(méi)有感應(yīng)電流，就無(wú)需克服安培力做功，從而速度越大時(shí)拉力做功越多；假設(shè)L1極小接近于零，那么L1切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)便接近于零，線圈中幾乎沒(méi)有感應(yīng)電流，也無(wú)需克服安培力做功，從而L1越大時(shí)拉力做功越多；假設(shè)L2極小接近于零，那么將線圈拉出時(shí)的位移接近于零，從而L2越大時(shí)拉力做功越多；假設(shè)線圈電阻極大趨于無(wú)限大，那么線圈中幾乎沒(méi)有感應(yīng)電流，亦無(wú)需克服安培力做功，從而線圈電阻越大時(shí)拉力做功越小所以應(yīng)選A、B、C項(xiàng)答案：ABC17解析：R1與R2串聯(lián)，R1與R2中的電流變化情況應(yīng)相同，電流有效值I1I20.6 A，電流最大值I1mI2m A，電壓有效值U1I1R16 V，U2I2R212 V，電壓最大值U1mU16 V，U2mU212 V.答案：B17解析：對(duì)棒受力分析如下圖F安BIL，故D錯(cuò)；F安隨棒的速度的增大而增大，故棒做的不是勻加速直線運(yùn)動(dòng)因此運(yùn)動(dòng)的平均速度v，A錯(cuò)；由qn可得：q，故棒下滑的位移x，B正確；求焦耳熱應(yīng)該用有效值，故C錯(cuò)答案：B19解析：當(dāng)滑動(dòng)頭P勻速上滑時(shí)，副線圈匝數(shù)均勻增大，由知，U2U1，U2隨時(shí)間均勻增大，C項(xiàng)正確；由于燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，所以當(dāng)電壓均勻增加時(shí)，由歐姆定律I知燈泡中電流并非均勻增加，而是增加的越來(lái)越慢，其I2t圖線的斜率逐漸減小