《》2020屆高考物理一輪復習 第10章第1講交變電流的產生和描述課下作業(yè) 新人教版必修1

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1、必考部分 必修1 第10章 第1講 (本欄目內容，在學生用書中以活頁形式分冊裝訂！) 一、選擇題 1.處在勻強磁場中的矩形線圈abcd，以恒定的角速度繞ab邊轉動，磁場方向平行于紙面并與ab垂直．在t＝0時刻，線圈平面與紙面重合(如右圖所示)，線圈的cd邊離開紙面向外運動．若規(guī)定由a→b→c→d→a方向的感應電流為正，則下列圖中能反映線圈中感應電流I隨時間t變化的圖線是(　　) 解析：　線框在圖示位置磁通量為零，但感應電流為最大值；再由楞次定律可判斷線框在轉過90°的過程中，感應電流為正，故選項C正確． 答案：　C 2．如下圖所示表示兩種電壓的波形，則下列說法中

2、正確的是(　　) A．兩種電壓的峰值都是311 V B．兩種電壓的有效值相等 C．兩種電壓的頻率都是50 Hz D．把它們接在相同的電阻上，消耗的電功率相同 答案：　AC 3．三個相同的電阻分別接入電壓為U的恒壓電路，電壓峰值為U、頻率為f的交流電路，電壓峰值為U、頻率為2f的交流電路中，在相同時間內三個電阻上產生的熱量之比為(　　) A．1∶1∶1　　　　　　　　　 B．1∶1∶2 C．2∶1∶1 D．4∶2∶1 答案：　C 4．如下圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉軸OO′以恒定的角速度ω轉動，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈中產生

3、的交變電流按照圖乙所示的余弦規(guī)律變化，在t＝時刻(　　) A．線圈中的電流最大 B．穿過線圈的磁通量為零 C．線圈所受的安培力為零 D．穿過線圈磁通量的變化率最大 解析：　注意線圈轉動過程中通過兩個特殊位置(平行于磁感線和垂直于磁感線)時的特點；磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率不同；t＝＝，線圈轉過90°，本題應選C項． 答案：　C 5.實驗室里的交流發(fā)電機可簡化為如右圖所示的模型，正方形線圈在水平勻強磁場中，繞垂直于磁感線的OO′軸勻速轉動．今在發(fā)電機的輸出端接一個電阻R和理想電壓表，并讓線圈每秒轉25圈，讀出電壓表的示數(shù)為10 V．已知R＝10 Ω，線圈電阻忽略不計，下列

4、說法正確的是(　　) A．線圈位于圖中位置時，線圈中的瞬時電流為零 B．從中性面開始計時，線圈中電流瞬時值表達式為 i＝sin 50πt(A) C．流過電阻R的電流每秒鐘方向改變50次 D．電阻R上的熱功率等于20 W 解析：　本題考查了交流電的相關知識．從圖中可以看出線圈從垂直中性面位置開始轉動，所以此時刻線圈中電流最大，選項A錯誤；由Im＝及ω＝2πn可以求得線圈從中性面位置開始計時時瞬時表達式，選項B正確；每個周期內電流方向改變兩次，所以每秒交流電的方向改變50次，選項C正確；電阻消耗的功率應該用到交流電的有效值，故選項D錯誤．題目難度較低． 答案：　BC 6．電阻R

5、1、R2和交流電源按照圖甲所示方式連接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上開關S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖乙所示．則(　　) A．通過R1的電流的有效值是1.2 A B．R1兩端的電壓有效值是6 V C．通過R2的電流的有效值是1.2 A D．R2兩端的電壓有效值是6 V 解析：　由題圖知流過R2交流電電流的最大值I2m＝0.6 A，故選項C錯誤；由U2m＝I2mR2＝12 V知，選項D錯誤；因串聯(lián)電路電流處處相同，則I1m＝0.6 A，電流的有效值I1＝＝0.6 A，故A錯誤；由U1＝I1R1＝6 V，故選項B正確． 答案：　B 7．一個邊長為6

6、cm的正方形金屬線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，電阻為0.36 Ω.磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖所示，則線框中感應電流的有效值為(　　) A.×10－5 A B.×10－5 A C.×10－5 A D.×10－5 A 解析：　由法拉第電磁感應定律和歐姆定律 E＝＝S·，I＝＝· 可得0～3 s內，I1＝× A＝2×10－5 A 3～5 s內，I2＝× A＝－3×10－5 A. 于是可作出i隨時間變化的圖象如右圖所示． 由有效值的定義 Q直＝Q交， I12Rt1＋I22Rt2＝I2Rt 12×10－10R＋18×10－10R＝5RI2 I＝×

7、10－5 A，故B選項正確． 答案：　B 8．某同學學了電學以后，為了了解調光燈的調光原理，將調光燈拆卸開，發(fā)現(xiàn)并沒有電阻的串并聯(lián)現(xiàn)象．實際調光燈是用可控硅電子元件來實現(xiàn)的．一般調光燈有四個擋，調光燈上的旋鈕可以控制截去多少，每個擋截去電流的四分之一周期．在第三擋時，即在正弦交流電的每一個二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，從而改變電燈的功率．如果調光燈最亮時功率為Pm，那么現(xiàn)在電燈的功率為(　　) A．Pm B. C. D. 解析：　根據(jù)每個二分之一周期中，前四分之一周期被截去，則在一個周期中有二分之一周期被截去，由有效值的定義可知，PmT＝T＝·2T＝P·2T，即P＝

8、，故C正確． 答案：　C 9.如右圖所示，在兩平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計重力)，當兩板間加上交變電壓后，能使電子有可能做往返運動的電壓是(　　) 解析：　對A圖象可知，電子先做加速度減小的加速運動，T時刻速度最大，由T到T做加速度增加的減速運動，T時刻速度為零．從T到T電子反向做加速度減小的加速運動，T時刻速度最大，由T到T做加速度增大的減速運動，T時刻速度為零，回到原位置，即電子能做往復運動．同樣的方法可得B、C也對．D圖中電子朝一個方向運動． 答案：　ABC 10.如右圖所示的正方形線框abcd邊長為L，每邊電阻均為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞cd軸以角速度ω

9、轉動，c、d兩點與外電路相連，外電路電阻也為r，則下列說法中正確的是(　　) A．S斷開時，電壓表讀數(shù)為BωL2 B．S斷開時，電壓表讀數(shù)為BωL2 C．S閉合時，電流表讀數(shù)為BωL2 D．S閉合時，線框從圖示位置轉過過程中流過電流表的電荷量為 解析：　電路中產生的感應電動勢的最大值為Emax＝BL2ω，有效值為E＝＝BL2ω.當S斷開時，電壓表讀數(shù)為Ucd＝×r＝BωL2，A選項錯誤，B選項正確．S閉合時，電壓表的讀數(shù)為Ucd＝I×＝×＝＝BL2ω，電流表讀數(shù)為，C選項錯誤．S閉合時，線框從圖示位置轉過過程中流過電流表的電荷量為Q＝IΔt＝Δt＝Δt＝＝，D選項正確． 答案：　B

10、D 二、非選擇題 11.如右圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度ω勻速轉動，線框中感應電流的有效值I＝________.線框從中性面開始轉過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q＝________. 解析：　由題意可知Emax＝BSω，則回路中電流的有效值為I＝；當線圈從中性面轉過時，由E＝＝、I＝及q＝IΔt可求得q＝. 答案：　　 12.如右圖所示，一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機，其矩形線圈的長度為a，寬度為b，共有n匝，總電阻為r，與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個阻值為R的定值

11、電阻，線圈以角速度ω在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO′勻速運動，沿轉軸OO′方向看去，線圈轉動沿逆時針方向，t＝0時刻線圈平面與磁感線垂直． (1)表示出線圈經過圖示位置時，通過電阻R的感應電流的方向． (2)寫出線圈轉動過程中感應電動勢的瞬時值表達式． (3)求線圈從t＝0位置開始到轉過90°的過程中的平均電動勢． (4)求線圈從t＝0位置開始到轉過60°時的瞬時電流． 解析：　(1)根據(jù)右手定則或楞次定律判斷可知，線圈中電流方向是badcb.故流過R的電流是自下而上． (2)從中性面開始計時，感應電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化，且最大感應電動勢Em＝nBabω，所以感應電動勢的瞬時值表達式為e＝nBabωsin ωt. (3)＝n＝n＝. (4)i＝＝＝. 答案：　(1)自下而上　(2)e＝nBabωsin ωt　(3)　(4)