2015屆高考物理二輪復(fù)習(xí)必備章節(jié)檢測 第12章 檢測1 交變電流的產(chǎn)生和描述

第1講交變電流的產(chǎn)生和描述一、 單項(xiàng)選擇題1. 一個(gè)矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場垂直的OO'軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的兩條引線分別與A、B兩半圓銅環(huán)相連,兩個(gè)銅環(huán)通過滑動(dòng)電刷連入電路,電路中僅有一個(gè)電阻R.如圖所示,在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,通過R的電流()A. 大小和方向都不斷變化B. 大小不斷變化,方向從ARBC. 大小和方向都不變D. 大小不斷變化,方向從B RA2. 給額定功率60 W、額定電壓220 V的白熾燈加上如圖所示的電壓,恰使燈正常發(fā)光,則所加電壓U0的大小約為()A. 220 VB. 310 VC. 350 VD. 440 V3. 有一個(gè)小型發(fā)電機(jī),機(jī)內(nèi)的線圈匝數(shù)為100匝,面積為1 m2的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中,以恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過每匝線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如下圖所示,由此可知發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式是()A. e=220sin 100t(V)B. e=220cos 100t(V)C. e=314sin 100t(V)D. e=314cos 100t(V)4. (2013·南京十三中)圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造的示意圖,線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙如示.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0,外接燈泡的電阻為9.0,其余電阻忽略不計(jì),電壓表為理想電壓表.則()A. 在t=0.01s的時(shí)刻,穿過線圈磁通量為零B. 電壓表的示數(shù)為6VC. 瞬時(shí)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e=6sin 50t(V)D. 燈泡的電流有效值為0.6A二、 雙項(xiàng)選擇題5. (2011·廣州模擬)某交流電源的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u=6sin 100t(V),則下列說法中正確的是()A. 用交流電壓表測電源電壓,示數(shù)應(yīng)為6 VB. 此電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電,其打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 sC. 標(biāo)有“6 V2 W”的燈泡接在此電源上,小燈泡將被燒掉D. 標(biāo)有“6 V10 F”的電容器接在此電源上,電容器將被擊穿6. (2012·惠州模擬)“220 V100 W”燈泡和“220 V0.002 pF”電容器分別接在u=311 sin 314 t (V)的交流電壓上,下列說法中錯(cuò)誤的是()A. 燈泡能正常發(fā)光B. 電容器能正常工作C. 與燈泡并聯(lián)的電壓表示數(shù)為311 VD. 與燈泡串聯(lián)的電流表示數(shù)為0.45 A7. (2010·中山模擬)如圖甲所示,電阻R的阻值為50 ,在ab間加上圖乙所示的正弦交變電流,則下列說法中正確的是()甲乙A. 電阻R的功率為400 WB. 電流表示數(shù)為2 AC. 產(chǎn)生該交變電流的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 3.14 rad/sD. 如果產(chǎn)生該交變電流的線圈轉(zhuǎn)速提高一倍,則電流表的示數(shù)也增大一倍8. 如圖是某種正弦式交變電壓的波形圖,由圖可確定該電壓的()A. 周期是0.01 sB. 最大值是311 VC. 有效值是220 VD. 表達(dá)式為u=220sin 100t(V)9. 如圖所示,面積均為S的兩個(gè)電阻相同的線圈,分別放在如圖所示的磁場中,甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場,線圈在磁場中以周期T繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),乙圖中磁場變化規(guī)律為B=B0cos t,從圖示位置開始計(jì)時(shí),則()A. 兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同B. 兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢達(dá)到最大值的時(shí)刻不同C. 經(jīng)相同的時(shí)間t(t>T),兩線圈產(chǎn)生的熱量不同D. 從此時(shí)刻起,經(jīng)時(shí)間,流過兩線圈橫截面的電荷量相同三、 非選擇題10. 如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型,勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,線圈匝數(shù)N=50匝,每匝線圈面積為0.48 m2,轉(zhuǎn)速為150 r/min.求:(1) 寫出交流感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式.(2) 畫出et圖線.11. 圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的匝數(shù)N=100匝、電阻r=10 ,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90 ,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.在t=0時(shí)刻,線圈平面與磁場方向平行,穿過每匝線圈的磁通量隨時(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化.求:(1) 交流電壓表的示數(shù).(2) 在1 min內(nèi)外力驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)所做的功.12. 如圖所示,abcd是交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈,ab=30 cm,bc=10 cm,共50匝,它在B=0.8 T的勻強(qiáng)磁場中繞中心軸OO'順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為480 r/min,線圈的總電阻為r=1 ,外電阻為R=3 ,試求:(1) 若線圈從圖示位置開始計(jì)時(shí),沿abcd流動(dòng)的方向?yàn)檎较?畫出交變電流的it圖象.(2) 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過圈的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過導(dǎo)線截面的電荷量.(3) 電流表和電壓表的讀數(shù).(4) 從圖示位置轉(zhuǎn)過180°過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢.第十二章交 變 電 流第1講交變電流的產(chǎn)生和描述1. D2. C3. D4. D5. BD6. BC7. BD8. BC9. AD10. (1) 轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為= rad/s=5 rad/s,周期T=0.4 s.電動(dòng)勢的最大值為Em=NBS=50×0.5×0.48×5 V=188 V.從線圈平面經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí),則線圈在時(shí)間t內(nèi)轉(zhuǎn)過角度t,于是交流感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式e=188sin5t(V).(2) et圖線如下圖所示.11. (1) 由t圖線可知m=2.0×10-2 Wb,T=6.28×10-2 s,=.交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢的最大值Em=NBS=Nm=200 V.電動(dòng)勢的有效值E=Em=100 V.由閉合電路的歐姆定律知,電路中電流的有效值為I= A.交流電壓表的示數(shù)為U=IR=90 V=127 V.(2) 外力做功所消耗能量全部轉(zhuǎn)化為電能,又在內(nèi)外電路上轉(zhuǎn)化為熱量.由能量守恒,有外力做功W=I2(R+r)t=12 000 J.12. (1) 從中性面開始計(jì)時(shí)有e=Emsin t,其中Em=NBS,=2n=2×=16,Em=NBS=60.3 V,Im=15.1 A.注意到從開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿dcbad方向,與規(guī)定方向相反,為負(fù)值.所以i=-Imsin t=-15.1sin16t(A),T= s.圖象如圖所示.(2) 有效值為I= A=10.7 A.轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=2.7 J.轉(zhuǎn)過90°的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q=t=0.3 C.(3) 電流表的讀數(shù)I=10.7 A.電壓表的讀數(shù)U=IR=10.7×3 V=32 V.(4) 從圖示位置轉(zhuǎn)過180°過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢=N=N=NBS=Em=×60.3 V=38.4 V.