3-2-交變電流的描述(分層作業(yè))(原卷版)(人教版2019選擇性必修第二冊)_第1頁
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文檔簡介

第2節(jié)交變電流的描述周期和頻率1.關(guān)于交變電流的周期和頻率,下列說法正確的是()A.正弦式交變電流最大值連續(xù)出現(xiàn)兩次的時(shí)間間隔等于周期B.1s內(nèi)交變電流出現(xiàn)最大值的次數(shù)等于頻率C.交變電流方向變化的頻率為交變電流頻率的2倍D.頻率為50Hz的交變電流,其周期等于0.05s2.[多選]某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢e=50sin100πt(V),對此電動(dòng)勢,下列表述正確的是()A.頻率是50Hz B.頻率是100HzC.周期是0.01s D.周期是0.02s3.[多選]一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸轉(zhuǎn)動(dòng),形成如圖所示的交變電動(dòng)勢—時(shí)間圖像。根據(jù)圖像提供的信息,以下說法正確的是()A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為eq\f(100π,3)rad/sB.電動(dòng)勢的最大值為20VC.t=1.0×10-2s時(shí),線圈平面和磁場方向的夾角為30°D.t=1.5×10-2s時(shí),穿過線圈平面的磁通量最大交變電流有效值的理解和計(jì)算4.一交變電流隨時(shí)間而變化的圖像如圖所示,此交變電流的有效值是()A.5eq\r(2)A B.5AC.3.5eq\r(2)A D.3.5A5.某種交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,i>0部分的圖線是一個(gè)正弦曲線的正半周,i<0部分的圖線是另一個(gè)正弦曲線的負(fù)半周,則這種交變電流的有效值為()A.I0 B.eq\r(3)I0C.eq\r(2)I0 D.eq\r(6)I06.匝數(shù)為100的線圈通有如圖所示的交變電流(圖中曲線為余弦曲線的一部分),單匝線圈電阻r=0.02Ω,則在0~10s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為()A.80J B.85JC.90J D.125J交變電流的四值比較7.在水平方向的勻強(qiáng)磁場中,有一個(gè)正方形閉合線圈繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈的匝數(shù)N=100,邊長l=20cm,電阻R=10Ω,轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f=50Hz,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,求:(1)外力驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率;(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至線圈平面與中性面的夾角為30°時(shí),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電流的大??;(3)線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成60°角的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量。8.[多選]在勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2Ω,則()A.t=0時(shí),線圈平面平行于磁感線B.t=1s時(shí),線圈中的電流改變方向C.t=1.5s時(shí),線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢最大D.一個(gè)周期內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量為8π2J9.如圖所示,線圈abcd的面積是0.05m2,共100匝,線圈電阻為1Ω,外接電阻R為9Ω,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=eq\f(1,π)T。當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),則:(1)若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí),寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式。(2)線圈轉(zhuǎn)過eq\f(1,30)s時(shí),電動(dòng)勢的瞬時(shí)值多大?(結(jié)果保留一位小數(shù))(3)電路中,電壓表和電流表的示數(shù)各是多少?(4)從中性面開始計(jì)時(shí),經(jīng)eq\f(1,30)s通過電阻R的電荷量為多少?10.(2023·廣東省江門市·單元測試)一交變電流的電壓表達(dá)式為u=100?sin120πt(V),由此表達(dá)式可知(

)A.用電壓表測該電壓其示數(shù)為100?V

B.該交變電壓的頻率為60Hz

C.將該電壓加在100Ω的電阻兩端,則該電阻消耗的電功率為100?W

D.t=148011.(2023·云南省曲靖市·單元測試)兩個(gè)完全相同的電熱器,分別通以圖甲、乙所示的峰值相等的矩形交變電流和正弦交變電流,則這兩個(gè)電熱器的電功率之比P甲:P乙等于(

)

A.2:1 B.2:1 C.4:1 D.12.(2023·廣東省江門市·單元測試)某交變電流電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示(初始部分為正弦函數(shù)的四分之一周期),下列說法正確的是(

)A.

該交變電流的周期為2s

B.

該交變電流電壓的有效值為200V

C.

將該交變電流加在交流電壓表兩端時(shí),電壓表讀數(shù)為2002V

D.

將該交變電流加在啟輝電壓(達(dá)到或超過啟輝電壓后氖管會(huì)發(fā)光)為200?V的氖管上,氖管未被擊穿,氖管1秒鐘內(nèi)發(fā)光次數(shù)為13.(2023·云南省曲靖市·單元測試)如圖所示,圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象,當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示,以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說法不正確的是(

)A.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2 B.在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零

C.交流電a的瞬時(shí)值為u=10sin?5πt?V D.交流電b的最大值為2014.(2023·天津市·模擬題)在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線框在勻強(qiáng)磁場中繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說法正確的是A.

t=0.01s時(shí)穿過線框的磁通量最小

B.t=0.01s時(shí)穿過線框的磁通量變化率最大

C.該線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為100π

D.電動(dòng)勢瞬時(shí)值為22V時(shí),線圈平面與中性面的夾角可能為4515.(2023·重慶市市轄區(qū)·單元測試)如圖所示,單匝線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的bc邊以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),其線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為Em,閉合回路中兩只燈泡均能正常發(fā)光。則(

)A.從圖中位置開始計(jì)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=E?msinωt

B.增大線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值E?m不變

C.減小電容器C兩極板間的距離時(shí),燈泡A1變暗

16.(2023·安徽省宣城市·單元測試)交流發(fā)電機(jī)的線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的中心軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=100π?rad/s,線圈從圖示位置開始計(jì)時(shí)(此時(shí)線圈平面與磁場平行),理想電流表的示數(shù)為1?A,已知線圈匝數(shù)為100匝,內(nèi)阻r=1?Ω,外接電阻R=9?Ω,則A.t=0.05?s時(shí)線圈磁通量的變化率最大

B.通過線圈磁通量的最大值為1π×10?3Wb

C.t=0時(shí)刻與t=0.05?s時(shí)刻通過R的電流方向相同17.(2023·湖南省長沙市·單元測試)如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,匝數(shù)N=100匝,電阻為r=1Ω的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電路連接,定值電阻R1=6Ω,R2=3Ω,其他電阻不計(jì),線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T=0.2s.從線圈與磁場方向平行的位置開始計(jì)時(shí),在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,理想電壓表的示數(shù)為2V.下列說法中正確的是(

)

A.電阻R1消耗的電功率為23W

B.t=0.4s時(shí),電阻R2兩端的電壓瞬時(shí)值為零

C.從開始計(jì)時(shí)到120s通過電阻R2的電荷量為(2023·湖北省荊門市·單元測試)圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場,A為理想交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從圖甲所示位置開始計(jì)時(shí),產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是(

)A.該交變電流的頻率為100Hz

B.該交變電流的有效值是10A

C.

t=0.01s時(shí),穿過線圈的磁通量最大

D.該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i=1019.(2022·廣東省)如圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈,n1>n2,二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直,兩線圈到其軸線交

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