高考物理人教版選修3-2 10.1《交變電流的產(chǎn)生和描述》課后限時(shí)作業(yè)

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111 課后限時(shí)作業(yè)(四十) (時(shí)間：60分鐘 滿分：100分) 一、選擇題(每小題5分，共45分) 1.一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢(shì)e=220sinωt,則 ( ) A.交流電的頻率是50 Hz B.交流電的有效值是220 V C.當(dāng)t=0時(shí)，線圈平面恰好與中性面重合 D.當(dāng)t= s時(shí)，e有最大值220 V 2．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．交變電流在1個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次 B．交變電流的有效值總是最大值的倍 C．因?yàn)橛行е当硎窘涣鳟a(chǎn)生的平均效果，所以有效值與平均值相同 D．若正弦交變電流的最大值是10 A，則它的最小值是－10 A 3．某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示．如果其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分別變?yōu)?　　) A．400 V,0.02 s B．200 V,0.02 s C．400 V,0.08 s D．200 V,0.08 s 4．如圖所示的交變電流，最大值為Im，周期為T，則下列有關(guān)該交變電流的有效值I，判斷正確的是(　　) A．I＝　　　　　　　　B．I< C．I> D．以上均不正確 5．某交流發(fā)電機(jī)給燈泡供電，產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．交變電流的頻率為0.02 Hz B．交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i＝5cos50πt(A) C．在t＝0.01 s時(shí)，穿過(guò)交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大 D．若發(fā)電機(jī)線圈電阻為0.4 Ω，則其產(chǎn)生的熱功率為5 W 6．一電阻接一直流電源，通過(guò)4 A的電流時(shí)熱功率為P；若換接一正弦交流電源，它的熱功率變?yōu)?，則該交變電流的最大值為(　　) A．4 A B．6 A C．2 A D．4 A 7. 電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D(a)方式連接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖(b)所示．則(　　) A．通過(guò)R1的電流有效值是1.2 A B．R1兩端的電壓有效值是6 V C．通過(guò)R2的電流最大值是1.2 A D．R2兩端的電壓最大值是6 V 8.如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一單匝矩形導(dǎo)線框可繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng).在線框由水平位置以角速度ω勻速轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為q,已知導(dǎo)線框的電阻為R，則下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到如圖所示的位置時(shí)電流的方向?qū)l(fā)生改變 B.導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到如圖所示的位置時(shí)電流的方向?yàn)閎adc C.以圖中位置作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，該導(dǎo)線框產(chǎn)生的交流電瞬時(shí)值表達(dá)式為e=qRωsinωt D.題述過(guò)程中導(dǎo)線框上產(chǎn)生的焦耳熱Q= 【答案】D 9. 如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的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(shuō)法中正確的是（ ） A.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為1∶2 B.交流電a的電壓瞬時(shí)值u=10 sin0.4πt V C.交流電b的最大值為203 V D.在圖中t=0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零 ，D錯(cuò)誤. 【答案】C 二、非選擇題(共55分) 10．(17分)兩個(gè)完全相同的電熱器，分別通過(guò)如圖所示的電流峰值相等的方波交變電流和正弦式交變電流，則這兩個(gè)電熱器的電功率之比是多少？ 【答案】　2∶1 11．(18分)一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n＝100.穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖所示．發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r＝5.0 Ω，外電路電阻R＝95 Ω.已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nωΦm，其中Φm為穿過(guò)每匝線圈磁通量的最大值．求串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不計(jì))的讀數(shù)． 12.（20分）如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直.已知線圈匝數(shù)n=400，電阻r=0.1 Ω，長(zhǎng)L1=0.05 m，寬L2=0.04 m，角速度ω=100 rad/s，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25 T.線圈兩端外接電阻R=9.9 Ω的用電器和一個(gè)交流電流表（內(nèi)阻不計(jì)），求： （1）線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； （2）電流表A的讀數(shù)； （3）電阻上消耗的電功率. 【解析】（1）Em=nBSω 111