《2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十一章 交變電流 傳感器 第1講 交變電流的產(chǎn)生和描述作業(yè) 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十一章 交變電流 傳感器 第1講 交變電流的產(chǎn)生和描述作業(yè) 新人教版（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十一章 交變電流 傳感器 第1講 交變電流的產(chǎn)生和描述作業(yè) 新人教版課時作業(yè) 單獨成冊方便使用基礎(chǔ)題組一、單項選擇題1(2018云南統(tǒng)考)某小型發(fā)電機產(chǎn)生的交變電動勢表達(dá)式為e100sin 100t(V)，則該電動勢()A有效值是100 VB頻率是100 HzC最大值是100 V D周期是0.02 s解析：由交變電動勢的表達(dá)式可知，該交變電動勢的最大值為100 V，有效值為50 V，選項A、C錯誤；由表達(dá)式還可得到周期為0.02 s，頻率為50 Hz，選項B錯誤，D正確答案：D2.一邊長為L的正方形單匝線框繞垂直于勻強磁場的固定軸轉(zhuǎn)動，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時
2、間t的變化情況如圖所示已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，則結(jié)合圖中所給信息可判定()At1時刻穿過線框的磁通量為BL2Bt2時刻穿過線框的磁通量為零Ct3時刻穿過線框的磁通量變化率為零D線框轉(zhuǎn)動的角速度為解析：t1時刻，感應(yīng)電動勢最大，穿過線框的磁通量應(yīng)為零，A錯誤；t2時刻，穿過線框的磁通量最大為mBL2，B錯誤；t3時刻，感應(yīng)電動勢最大，則磁通量變化率也最大，C錯誤；交變電流的最大值為EmBL2，則，D正確答案：D3.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.電阻為R、半徑為L、圓心角為45的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(O軸位于磁場邊界)，則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)
3、電流的有效值為()A. B.C. D.解析：線框的轉(zhuǎn)動周期為T，而線框轉(zhuǎn)動一周只有的時間內(nèi)有感應(yīng)電流，此時感應(yīng)電流的大小為I，根據(jù)電流的熱效應(yīng)有()2RIRT，解得I有，故D正確答案：D4(2018江西南昌高三模擬)兩矩形線圈分別在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化關(guān)系分別如圖中甲、乙所示，則下列說法正確的是()A兩交變電流的頻率之比f甲f乙12B兩交變電流電動勢的有效值之比E甲E乙31Ct1 s時，兩線圈中的磁通量的變化率均為零Dt1 s時，兩線圈均處在與中性面垂直的位置上解析：由題圖可見T乙2T甲，則f甲f乙21，A錯誤E甲E乙E甲mE乙m13，B錯
4、誤e，t1 s時e0，故0，C正確e0說明線圈處在中性面的位置上，D錯誤答案：C5兩個相同的電阻分別通以如圖所示的正弦交流電和方波電流，則在一個周期內(nèi)，正弦交流電在電阻上產(chǎn)生的熱量Q1與方波電流在電阻上產(chǎn)生的熱量Q2之比為()A11 B12C21 D31解析：對于正弦式電流，有效值I1Im A，根據(jù)焦耳定律得Q1IRT12.5RT；對于方波電流，根據(jù)焦耳定律得Q2IRI22R8RT4.5RT12.5RT，則Q1Q211，選項A正確答案：A二、多項選擇題6面積為S的兩個完全相同的單匝金屬線圈分別放置在如圖甲、乙所示的磁場中圖甲中有磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場，線圈在磁場中以周期T繞OO軸做勻速轉(zhuǎn)動
5、；圖乙中的磁場的變化規(guī)律為BB0cos t，從圖示時刻起計時，則()A兩線圈中的磁通量變化規(guī)律均為B0Scos tB兩線圈中感應(yīng)電動勢達(dá)到最大值的時刻不同C兩線圈中產(chǎn)生的交變電流的有效值不同D從此刻起，時間內(nèi)流過線圈截面的電荷量相同解析：由于甲中線圈在磁場中以周期T繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動，所以其角速度為，其磁通量為B0Scos tB0Scos t，乙中線圈的磁通量為BSB0Scos t，所以兩者的磁通量變化規(guī)律相同，則兩者實際產(chǎn)生的交變電流是相同的，因此兩線圈中感應(yīng)電動勢達(dá)到最大值的時刻、兩線圈中產(chǎn)生的交變電流的有效值、時間內(nèi)流過線圈截面的電荷量都是相同的，故選項A、D正確，B、C錯誤答案：AD7.
6、如圖所示，在水平向右、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，有一匝數(shù)為n、邊長為l、電阻為R的正方形線圈圍繞垂直于磁感線的對稱軸OO按照圖示的方向勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為.則下列說法中正確的是()A當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為abcdaB當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為C線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，線圈中產(chǎn)生的熱量為D若從圖示位置開始計時，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值大小為enBl2cos t解析：由右手定則可知，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為adcba，選項A錯誤；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，為EmnBl2，所以此時線
7、圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為Im，選項B正確；線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為I，所以線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，線圈中產(chǎn)生的熱量為QI2RtR，選項C錯誤；若從圖示位置開始計時，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值大小應(yīng)為enBl2cos t，選項D正確答案：BD8.邊長為L的正方形線框在勻強磁場B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的最大值為Im，設(shè)燈泡的電阻為R，其他電阻不計從如圖所示位置開始計時，則()A電路中電流的最大值ImB電路中電流的瞬時值表達(dá)式為iImsin tC電流表的讀數(shù)為D燈泡的電功率為R解析：感應(yīng)電動勢的最大值EmBL2，則電流的最大值Im，選項A正確；由線圈電流為最大值時開始計時
8、，故電路中電流的瞬時表達(dá)式應(yīng)為iImcos t，選項B錯誤；電流表的讀數(shù)為有效值，為IIm，選項C錯誤；燈泡的電功率PI2RIR，選項D正確答案：AD能力題組一、選擇題9如圖甲所示，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的中心軸OO勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化曲線如圖乙所示若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，而其他條件保持不變，從圖示位置轉(zhuǎn)過90開始計時，則能正確反映線圈中產(chǎn)生的電動勢e隨時間t的變化規(guī)律的圖像是()解析：由題圖乙知，周期T4 s，感應(yīng)電動勢的最大值Em1 V，而感應(yīng)電動勢的最大值的表達(dá)式EmNBSNBS.若僅把線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，則周期T變?yōu)樵瓉淼?/p>
9、，即T2 s，而感應(yīng)電動勢的最大值Em變?yōu)樵瓉淼?倍，即Em2 V，所以選項B、C錯誤；從圖示位置轉(zhuǎn)過90開始計時，也就是t0時線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢應(yīng)為0，所以選項A正確，D錯誤答案：A10一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖甲所示，已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5 ，現(xiàn)外接一只電阻為105 的燈泡，如圖乙所示，則()A電路中的電流方向每秒鐘改變50次B理想電壓表V的示數(shù)為220 VC燈泡實際消耗的功率為440 WD發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為20 J解析：由圖甲知周期T0.02 s，每個周期交流電方向改變兩次，則1 s內(nèi)電流方向改變的次數(shù)為100次，選項A錯誤；由圖甲知感應(yīng)電
10、動勢最大值Em220 V，所以有效值E220 V，電壓表示數(shù)UE220 V210 V，選項B錯誤；燈泡實際消耗的功率PW420 W，選項C錯誤；發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱Qt1 J20 J，選項D正確答案：D11(多選)如圖甲所示，將阻值為R5 的電阻接到內(nèi)阻不計的正弦交變電源上，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，電流表串聯(lián)在電路中測量電流的大小對此，下列說法正確的是()A電阻R兩端電壓變化規(guī)律的函數(shù)表達(dá)式為u2.5sin 200t(V)B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框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時，電流表的示數(shù)為1 AD這一交變電
11、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T0.01 s，其角速度為200 rad/s，由歐姆定律得UmImR2.5 V所以R兩端電壓瞬時值的表達(dá)式為u2.5sin 200t(V)，選項A正確；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，選項B錯誤；電流表的示數(shù)為有效值，該交變電流由圖丙所示矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，當(dāng)轉(zhuǎn)速提升一倍時，電動勢的最大值EmnBS為原來的2倍，電路中電流的有效值也是原來的2倍，為2 A1 A，選項C錯誤；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
12、.5 A，故有效值之比為，選項D正確答案：AD二、非選擇題12如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場已知線圈的匝數(shù)n100 匝，總電阻r1.0 ，所圍成矩形的面積S0.040 m2，小燈泡的電阻R9.0 ，磁感應(yīng)強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式為enBmScost，其中Bm為磁感應(yīng)強度的最大值，T為磁場變化的周期，不計燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率解析：(1)由圖像知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T3.14102 s，所以E
13、mnBmS8.0 V.(2)電流的最大值Im0.80 A，有效值I A，小燈泡消耗的電功率PI2R2.88 W.答案：(1)8.0 V(2)2.88 W13(2018東北三省四市模擬)如圖所示，邊長為l的正方形線圈abcd的匝數(shù)為n，線圈電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點和cd的中點的連線OO恰好位于勻強磁場的邊界上，磁感應(yīng)強度為B，現(xiàn)在線圈以O(shè)O為軸，以角速度勻速轉(zhuǎn)動，求：(1)閉合電路中電流瞬時值的表達(dá)式；(2)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量；(3)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中電阻R上通過的電荷量解析：(1)線圈轉(zhuǎn)動時，總有一條邊切割磁感線，且ad邊和bc邊轉(zhuǎn)動的線速度大小相等，當(dāng)線圈平行于磁場時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，為EmnBlvnBllnBl2.由閉合電路歐姆定律可知Im，當(dāng)以圖示位置為計時起點時，流過R的電流表達(dá)式為iImsin tsin t.(2)在線圈由圖示位置勻速轉(zhuǎn)過90的過程中，用有效值來計算電阻R上產(chǎn)生的熱量QI2R，其中I，T，即QI2R.(3)在轉(zhuǎn)過90的過程中感應(yīng)電動勢的平均值為nn，流過R的平均電流，所以流過R的電荷量q.答案：見解析
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