高考物理一輪總復(fù)習(xí) 交變電流的產(chǎn)生和描述 電感和電容對(duì)交變電流的影響課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2

高考物理一輪總復(fù)習(xí) 交變電流的產(chǎn)生和描述 電感和電容對(duì)交變電流的影響課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-21小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示此線圈與一個(gè)R10 的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻，下列說(shuō)法正確的是() A交變電流的周期為0.125 s B交變電流的頻率為8 Hz C交變電流的有效值為 A D交變電流的最大值為4A2交流電流的圖象如圖所示，由圖可知()第2題圖 A用電流表測(cè)該電流其示數(shù)為14.1A B該交流電流的頻率為50Hz C該交流電流通過(guò)10電阻時(shí)，電阻消耗的電功率為1000W D該交流電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i14.1sin628t(A)3如圖所示，在電路兩端接上交變電流，保持電壓不變，使頻率增大，發(fā)現(xiàn)各燈的亮暗變化情況是：燈1變暗、燈2變亮、燈3不變，則M、N、L處所接元件可能是()第3題圖 AM為電阻，N為電容器，L為電感器 BM為電阻，N為電感器，L為電容器 CM為電感器，N為電容器，L為電阻 DM為電容感，N為電感器，L為電阻4一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中，在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中，在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，則該交流電壓的峰值是() A141.4V B100V C70.7V D50V5某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示，由圖中信息可以判斷()第5題圖 A在A和C時(shí)刻線圈處于中性面位置 B在B和D時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零 C從AD時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2 D若從OD時(shí)刻歷時(shí)0.02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次6(11年江蘇調(diào)研)如圖所示，一個(gè)100匝的矩形線圈abcd放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)只分布在bc的左側(cè)，線圈以bc為軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，圖中ad邊正垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)，電路中接入一個(gè)起輝電壓為50V的氖泡，已知轉(zhuǎn)速100rad/s，線圈的兩條邊ab0.4m，ad0.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度BT，則下列說(shuō)法正確的是()第6題圖 A該線圈產(chǎn)生交流電的有效值為50V B該線圈產(chǎn)生交流電的有效值為25V C1秒內(nèi)氖泡閃光的時(shí)間為0.25s D1秒內(nèi)氖泡閃光100次7在寒冷的冬季，人們常用電熱毯溫暖被窩某電熱毯的電路示意圖如圖所示，交流電壓u311sin100t(V)，當(dāng)開關(guān)S接通時(shí)，電熱絲的電功率為P0，下列說(shuō)法正確的是()第7題圖 A開關(guān)接通時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為220V B開關(guān)接通時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為311V C開關(guān)斷開時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為311V，電熱絲功率為P0/2 D開關(guān)斷開時(shí)，交流電壓表的讀數(shù)為156V，電熱絲功率為P0/28在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的交流電壓隨時(shí)間變化的波形如圖所示，線圈與一阻值R9的電阻串聯(lián)在一起，線圈的電阻為1，則()第8題圖 A通過(guò)電阻R的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i10sin200t(A) B電阻R兩端的電壓有效值為90V C1s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為450J D圖中t1×102s時(shí)，線圈位于中性面9如圖正方形線框abcd長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻均為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞cd軸以角速率轉(zhuǎn)動(dòng)，c、 d兩點(diǎn)與外電路相連、外電路電阻也為r，則下列說(shuō)法中正確的是()第9題圖 AS斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)為BL2 BS斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)為BL2 CS閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為BL2 DS閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中流過(guò)電流表的電荷量為10交流發(fā)電機(jī)的原理如圖甲所示，閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，已知線圈的電阻為R2.0，求：第10題圖(1)通過(guò)線圈導(dǎo)線的任一個(gè)橫截面的電流的最大值是多少；(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是多少；(3)線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是多少；(4)保持線圈勻速運(yùn)動(dòng)，1min內(nèi)外界對(duì)線圈做的功是多少11如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad邊的中點(diǎn)和cb邊的中點(diǎn)的連線OO恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個(gè)線圈的電阻為r.現(xiàn)在讓線框以O(shè)O連線為軸，以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：第11題圖(1)閉合電路中電流瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)90°的過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量、通過(guò)R的電荷量和電阻R上的最大電壓分別為多少課時(shí)作業(yè)(四十)交變電流的產(chǎn)生和描述電感和電容對(duì)交變電流的影響1.C【解析】 由題圖可直接獲取的信息是： 交變電流的周期是0.250s, A錯(cuò)；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為20V，線圈中產(chǎn)生的交變電流為正弦交變電流從而可推出： 交變電流的頻率f Hz4Hz, B錯(cuò)；交變電流的最大值Im A2A, D錯(cuò)；交變電流的有效值I AA.所以正確選項(xiàng)為C.2.CD【解析】 根據(jù)圖象知交流電的有效值為10A，則電流表示數(shù)為有效值10A，A項(xiàng)錯(cuò)；周期T0.01s，頻率為100Hz，B項(xiàng)錯(cuò)；通過(guò)10的電阻，電功率PI2R1000W，C項(xiàng)正確；瞬時(shí)值表達(dá)式為iImsint14.1sin200tA14.1sin628tA，D項(xiàng)正確3.C【解析】 因?yàn)殡娫搭l率增大時(shí)，電感器的感抗增大，電容器的容抗減小，電阻阻值不變，而并聯(lián)電路兩端的電壓不變，所以，與電感器串聯(lián)的燈泡變暗，與電容器串聯(lián)的燈泡變亮，與電阻串聯(lián)的燈泡變暗，選項(xiàng)C正確本題答案為C.4.B【解析】 由有效值定義得·t·2t，得：U有UU峰U有·UUU100V時(shí)，B對(duì)，A、C、D錯(cuò)5.D【解析】 根據(jù)圖象，首先判斷出感應(yīng)電流的數(shù)學(xué)表達(dá)式iImsint.其中Im是感應(yīng)電流的最大值，w是線圈旋轉(zhuǎn)的角速度另外應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到線圈是從中性面開始旋轉(zhuǎn)，而且線圈旋轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，經(jīng)過(guò)中性面的位置時(shí)電流改變方向從該圖形來(lái)看，在tO、B、D時(shí)刻電流為零，所以此時(shí)線圈恰好在中性面的位置，且穿過(guò)線圈的磁通量最大；在A、C時(shí)刻電流最大，線圈處于和中性面垂直的位置，此時(shí)磁通量為零；從A到D時(shí)刻，線圈旋轉(zhuǎn)3/4周，轉(zhuǎn)過(guò)的角度為3/2；如果從O到D時(shí)刻歷時(shí)0.02s，恰好為一個(gè)周期，所以1s內(nèi)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)50個(gè)周期，100次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變100次綜合以上分析可得，只有選項(xiàng)D正確6.BCD【解析】 電路產(chǎn)生的是正弦半波交流電，交流電的有效值UU25V，B對(duì)；Ts0.01s，f100Hz，起輝電壓為50V，uUmsint50sin50t，u50V時(shí)，t()，k0，1，2，一個(gè)周期內(nèi)閃光時(shí)間t0.02s，1s內(nèi)閃光時(shí)間為0.25s，閃光100次故選BCD.7.D【解析】 開關(guān)接通時(shí)，溫控器兩端被短路，不起作用，交流電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；開關(guān)斷開時(shí)，由于溫控器的作用，交流電只有半周通過(guò)，所以交流電壓表的讀數(shù)即交流電的有效值為156V，電熱絲功率為P0/2，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確8.ACD【解析】 由圖象可知，瞬間電動(dòng)勢(shì)E100sin200t(V)由歐姆定律可知i10sin200t(A)，對(duì)；電阻R兩端最大電壓為90V有效電壓為45V，B錯(cuò)；由QUIt可知C對(duì)(均應(yīng)用有效電壓電流計(jì)算)；由中性面特點(diǎn)可知D對(duì)，故選ACD.9.BD【解析】 S斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)是cd兩端的電壓，UcdE××BError! No bookmark name given.L2BError! No bookmark name given.L2，故A錯(cuò)誤，B正確S閉合時(shí)，ab邊相當(dāng)于電源，整個(gè)電路為cd邊與r并聯(lián)后與ab、 bc、 ad邊串聯(lián)，I ，故C錯(cuò)誤線框轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中，流過(guò)電流表的電荷量qError! No bookmark name given.tt，D正確正確答案為BD.10.(1)2.0A(2)4.0×103 s(3)4W(4)240J【解析】 (1)由It圖可知通過(guò)線圈導(dǎo)線的任一個(gè)橫截面的電流的最大值Im2.0A.(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T4.0×103s.(3)由有效值I，線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率為PI2RR4W.(4)外界對(duì)線圈做功轉(zhuǎn)化成電能再轉(zhuǎn)化成電熱，1分鐘內(nèi)外界對(duì)線圈做的功WPt240J.11.(1)sint(2)【解析】 (1)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，總是只有一條邊切割磁感線，且ab邊和cd邊的轉(zhuǎn)動(dòng)線速度大小相等當(dāng)線框平行于磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大為EmnBLvnBL·LnBL2.由閉合電路歐姆定律得流過(guò)R的電流最大值為Im，當(dāng)以圖示時(shí)刻(線框垂直于磁場(chǎng))為計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)，流過(guò)R的電流表達(dá)式為IImsintsint.(2)在線框由圖示位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中，流過(guò)R的電流由0變化到最大值，故可以用有效值計(jì)算電阻R產(chǎn)生的熱量：QI2R，其中I， T，故QI2R求流過(guò)R的電荷量須用電流的平均值計(jì)算在轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程中的平均電動(dòng)勢(shì)為Error! No bookmark name given.流過(guò)R的平均電流為Error! Reference source not found.所以流過(guò)R的電荷量為qError! Reference source not found.·×由部分電路歐姆定律可得電阻R上的最大電壓為UmImRR.課