2019版高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器课后分级演练31交变电流的产生及描述.doc.pdf
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1、课后分级演练(三十一)交变电流的产生及描述 【A级一一基础练】 1.图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动,不能产生正眩式交 变电流的是() 0=0,则线圈平面平行于磁感线,选项A正确;t=l s时0=0,此时电动势最大,t=0. 5 s和f=1.5s 时,最大,此时电动势为0,电流改变方向,选项B、C错误;交流电电动 A B CD 解析:c选项c情况下,穿过线圈的磁通量始终为零,不能产生正弦式交变电流,而 A、B、D情况均可产生,故选C. 2.如图所示的空I可存在一匀强磁场,其方向为垂直于纸血向里, 磁 场的右边界为MN,在MN右侧有一矩形金属线圈abed,臼方边与MN 重合
2、. 现使线圈以 “边为轴按图示方向匀速转动(从上往下看为顺时针转动), 将日、0两端连到示波器的输入端,若“边中电流从日到方为正,则从示 波器观察到的“中电流随时间变化的图形是() 解析:D本题可将右侧磁场补全,即矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,会产生正弦式交流 电,由楞次定律可知:从中性面开始,电流从0开始,沿负向,可画出完整电流随时间变化的 图形,在此基础上,去掉右侧磁场,故电流仅在左侧磁场屮切割磁感线而产生电流, 故选项D正确. 3.(多选)(2017?天津理综)在匀强磁场屮,一个100匝 的 闭合矩形金属线圈, 绕与磁感线垂直的固怎轴匀速转动,穿过 该 线圈的磁通量随时间按图示止弦规律变
3、化. 设线圈总电阻为2 Q ,则 () A.十=0时,线圈平面平行于磁感线 B. s时,线圈屮的电流改变方向 C.十=1.5s吋,线圈中的感应电动势最大 D.个周期内,线圈产生的热量为8n 2 J 解析:AD 本题考查正弦交流电的产生、有效值,焦耳热. 由图可知,t=0时, 心3 x :X X X X XXX XXX XXX XXX XXX XXX 势的最大恆 E“=MS 3 = n 卫 V,有效值E=E “=2乜只 V, 一个周期内线圈产生的热量 “=?n2 j, D 正确. 4.(多选)(2017 ?山西五校四联)如图甲所示,一台线圈内阻为2 Q的小型发电机外接 一只电阻为10 Q的灯泡,
4、发电机内匀强磁场的磁感应强度为半T,线圈的面积为0.01m2, 发电机正常工作时灯泡的电流,随时间f变化的正弦规律图象如图乙所示?下列说法正确的 是() A. r=0.05s时,穿过线圈的磁通量为零 B.广=0.05 s时,理想交流电压表的示数为30 V C.发电机内线圈的匝数为240 D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为9 J 解析:AB由图乙可知t=0. 05 s时,发电机的输出电流为最大值,此时线圈平面与中 性面垂直,磁通量为冬,A正确. 由图乙可知电流的有效值7=3 A,理想交流电压表的示数 =3X10V = 30V, B项正确 . 由图乙可知,电流最大值为32 A,则发电机产生的感
5、应电动势最大 值E=nBSs= (2 Q+10 Q)X3 A = 36迈V,又B= T, 5=0.01 m2, 3 = =-=10“ rad/s,得z?=360, C 项 错误.Q= 3 2X 2X 1 J=18 J, D 项错误 . 5.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B. 电 阻为只 半径为厶圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的0轴以角 速度 Q匀速转动(0轴位于磁场边界) . 则线框内产生的感应电流的有效值 为() 解析:D线框进入磁场和穿出磁场产生的感应电动势均为E=B3 ,产生感应电动势 B. 2R C. 4R X X X X X X X X X“ X X
6、X 的时间均为由一个周期产生的电热片(需斤x x2=/2的,解得 /= 塔二 选D. 6.如图甲所示,一矩形线圈自仇方放置在匀强磁场小,并绕过自人cd中点的轴久 / 以 角速度 e 逆时针匀速转动 . 若以线圈平面与磁场夹角0=45时(如图乙)为计时起点,并 规定当电流口仪流向力时电流方向为正. 则下列四幅图中正确的是() 解析:D解法一:矩形线圈在匀强磁场屮绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,产生的电流 按正弦规律变化,Ft!于才=0时,线圈的转动方向如图乙,由右手定则判断可得,此时日d中电 流方向为rtl曰到d,线圈中电流方向为曰f df C-*曰,与规定的电流正方向相反, 电流为负值 . 又
7、因为此时臼久加两边的切割速度方向与磁场方向成45夹角,由E=2BW 丄,可得 E=2 ?爭即此时的电动势为最大值的¥倍,电流当然也是最大值的乎倍,由图乙还能观察到,线 圈在接下来45的转动过程中,ad.加两边的切割速度越来越小,所以感应电动势应减小,感应 电流应减小故D正确,A、B、C错误. 解法二还可以用排除法解题. 因计时起点时刻对应0=45。,即 =0时,线圈中感 应电流不为 零,也不是最大,故A、B错误;当线圈再转过45时,线圈处于中性面位置,即此时感应电流 为零,故D正确,C错误. 7.如图所示电路,电阻用与电阻皿串联接在交变电源上,且用严吕 =农=10 Q,正弦交流电的表达式为u=
8、20y/isin 100 Ji f(V),水 广 和理想二极管(正向电 阻可看做零,反向电阻可看做无穷大)并联, _ o o_ A B 则金上的电功率为() A.10 W B. 15 W C. 25 W D. 30 W 解析:C由图可知,当力端输出电流为正时,用被短路,则此时凡上电压有效值为: 仏=20 V,当端输出电流为正时,、金串联,则金两端电压有效值为仏=#=10 i f 2 T J? T /? V,则在一个周期内的电压有效值为:解得:=5伍V则有:込= 8.(多选)如图所示,某电路上接有保险丝、交流电压表、“220 V 900 W“的电饭锅 及“220 V 200 W ”的抽油烟机 .
9、 现接入=311sin 100 Ji HV)的交流电,下列说法正确 A.交流电压表的示数为311 V B. 1 s内流过保险丝的电流方向改变100次 C.电饭锅的热功率是抽油烟机热功率的4. 5倍 D.为保证电路正常工作,保险丝的额定电流不能小于5 A 解析:BD 由u=311sin IOOH “V)知,电压最大值?=311 V, =罟卩Hz = 50 Hz, 1 s内电流方向改变100次,电压有效值为 - 纭=220V,故选项A错误,B正确;电饭锅的V2 功率为抽油烟机功率的4. 5倍,但抽油烟机不是纯电阻元件,其热功率小于200 W,故选项C错 误;电路正常工作时的总功率宀1 100 W,
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