高考物理人教版選修3-2 10.1《交變電流的產(chǎn)生和描述》同步練習(xí)

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111 1.一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則（ ） 　　A.t1時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量為零 　　B.t2時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量絕對(duì)值最大 　　C.t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率絕對(duì)值最大 　　D.每當(dāng)i變換方向時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量絕對(duì)值都為最大 　　 2.在相同時(shí)間內(nèi)，某正弦交變電流通過(guò)一阻值為100 Ω的電阻產(chǎn)生的熱量，與一電流為3 A的直流電通過(guò)同一阻值的電阻產(chǎn)生的熱量相等，則（ ） 　　A.此交變電流的有效值為3 A，峰值為3 A 　　B.此交變電流的有效值為3 A，峰值為6 A 　　C.電阻兩端的交流電壓的有效值為300 V，峰值為300 V 　　D.電阻兩端的交流電壓的有效值為300 V，峰值為600 V 　　　3．如圖所示，兩只阻值相同的電阻分別通以正弦波和方波電流，電流的最大值相等，則兩只電阻產(chǎn)生的熱功率的比是(　　) A．1∶4　　　　　　　　B．1∶2 C．1∶1　　　 D．2∶1 5.如圖所示，矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，整個(gè)線圈內(nèi)阻為r，在勻速磁場(chǎng)B中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻R.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ） 　　A.磁通量的變化量為ΔΦ=NBS 　　B.平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=2NBSω/π 　　C.電阻R所產(chǎn)生的熱量為(NBSω/)2/R 　　D.通過(guò)電阻R的電荷量為q=NBS/(R+r) 　　整理后得Q=πRω（NBS）2/4（R+r）2，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.通過(guò)電阻R的電荷量q=N=,D選項(xiàng)正確. 【答案】B、D 5.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(chǎng)中，甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，乙圖中磁場(chǎng)變化規(guī)律為B=B0cos,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(shì)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)T/4時(shí)間，流過(guò)兩線圈橫截面的電荷量不同 6.在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一正方形閉合線圈繞垂直磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線圈的匝數(shù)為n=100匝，邊長(zhǎng)為20 cm，電阻為10 Ω，轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f=50 Hz，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T，求： 　　（1）外力驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率. 　?。?）轉(zhuǎn)至線圈平面與中性面的夾角為30時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的大小. 　?。?）線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成30夾角的過(guò)程中，通過(guò)線圈橫截面的電荷量. 　　 7.如圖所示，單匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng).已知從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，線圈中電動(dòng)勢(shì)大小為10 V，求： 　?。?）交變電動(dòng)勢(shì)的峰值； 　?。?）交變電動(dòng)勢(shì)的有效值； 　?。?）設(shè)線圈電阻為R＝1 Ω,角速度ω=100 rad/s,線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量q. 　　【解析】(1)圖示位置為中性面，從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=Emsinωt， 　8. 用均勻?qū)Ь€彎成正方形閉合線框abcd，線框每邊長(zhǎng)10 cm，每邊的電阻值為0.1 Ω，把線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并使它繞軸O1O2以ω＝100 rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向如圖所示(沿O2O1由O2向O1看為順時(shí)針方向)．已知O1、O2兩點(diǎn)分別在ab和bc上，軸O1O2在線框平面內(nèi)，并且垂直于B，＝3，＝3. (1)當(dāng)線框平面轉(zhuǎn)至和B平行的瞬時(shí)(如圖所示位置)： ①每條邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小各是多少？ ②線框內(nèi)感應(yīng)電流的大小是多少？方向如何？ (2)求線框由圖所示位置旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)的大小 (3)線框旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少？ 111