2019版高中物理 第2章 交变电流与发电机 微型专题4 交变电流的产生及描述练习 沪科版选修3-2.doc
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1、1微型专题微型专题 4 4 交变电流的产生及描述交变电流的产生及描述一、选择题考点一 交变电流图像的应用1一矩形金属线圈共 10 匝,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的规律如图 1 所示,下列说法中正确的是( )图 1A此交流电的频率为 0.2 HzB此感应电动势的有效值为 1 VCt0.1 s 时,线圈平面与磁场方向平行D在线圈转动过程中,穿过线圈的最大磁通量为 Wb1 100答案 D解析 由题图可知,此交流电的周期T0.2 s,频率f 5 Hz,A 错误;E 1 TEm222V,B 错误;t0.1 s 时,电动势为 0,线圈平面与磁场方向垂直,
2、C 错误;因EmnBS,其中n10,10 rad/s,故mBS Wb,D 正确2 T1 1002在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图 2 甲所示,产生的交变电动势随时间变化规律的图像如图乙所示,已知发电机线圈内阻为 1.0 ,外接一只电阻为 9.0 的灯泡,则( )图 2A电压表 V 的示数为 20 V2B电路中的电流方向每秒改变 5 次C灯泡实际消耗的功率为 36 WD电动势随时间变化的瞬时值表达式为e20cos 5t(V)答案 C解析 由题图乙知电压最大值为 20 V,周期为 0.2 s,所以有效值为 20 V,角速度210 rad/s.电压表测的是路端电压U9
3、V18 V,A 错误;交流电的频率为 5 2 T20 91Hz,每一周期电流方向改变两次,所以每秒改变 10 次,B 错误;灯泡实际消耗的功率为P W36 W,C 正确;电动势随时间变化的瞬时值表达式为e20cos 10t(V),DU2 R182 92错误考点二 交变电流有效值的应用3如图 3 所示是某种交变电流的电流随时间变化的图线,i0 部分的图线是一个正弦曲线的正半周,i0 部分的图线是另一个正弦曲线的负半周,则这种交变电流的有效值为( )图 3AI0 B.I02C.I0 D.I036答案 B解析 设这种交变电流的有效值为I,则I2R3T2RT2R2T,解得:I(2 2I02)(2I02
4、)I0,故选 B.24(多选)如图 4 所示,A、B两输电线间的电压是u200sin (100t) V,输电线电阻2不计,把电阻R50 的纯电阻用电器接在A、B两输电线上,下列说法正确的是( )图 4A理想电流表示数为 4 AB理想电压表示数为 200 VC通过R的电流方向每秒钟改变 50 次D用电器消耗的电功率为 1.6 kW3答案 AB解析 由u200sin (100t) V 可知,电压最大值Um200 V,角速度100 22rad/s,所以电压的有效值U200 V,周期T0.02 s,频率f 50 Hz.由欧Um22 1 T姆定律得I A4 A,所以 A、B 正确;一周期内电流方向改变两
5、次,而f50 Hz,U R200 50则 1 s 内电流方向改变 100 次,C 项错误;用电器消耗的电功率PIU4200 W800 W,D 项错误5如图 5 所示电路,电阻R1与电阻R2阻值相同,都为R,和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看做零,反向电阻可看做无穷大),在A、B间加一正弦交流电u20sin 2(100t) V,则加在R2上的电压有效值为( )图 5A10 V B20 VC15 V D5 V10答案 D解析 由二极管的单向导电性可知,若二极管导通,加在R2上的电压波形为半个周期,最大值为 20 V,若二极管截止,R1、R2串联,则R2上的电压半个周期最大值为 10 V由22
6、有效值的定义可得加在R2上的电压有效值为 5 V,选项 D 正确10考点三 交变电流“四值”的比较6面积均为S的两个电阻相同的线圈,分别放在如图 6 甲、乙所示的磁场中,甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场,线圈在磁场中以周期T绕垂直磁场方向的OO轴匀速转动,乙图中匀强磁场变化规律为BB0cos t,从图示位置开始计时,则 ( )2 T图 6A两线圈的磁通量变化规律相同B两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同4C经相同的时间t(tT),两线圈产生的热量不同D从此时刻起,经过 时间,通过两线圈横截面的电荷量不同T 4答案 A解析 题图甲中磁通量的变化规律为甲B0Scos t,题图乙中磁通量的变化规
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