2019-2020年高三物理一轮复习第十章交变电流传感器29交变电流的产生和描述课时达标.doc

2019-2020年高三物理一轮复习第十章交变电流传感器29交变电流的产生和描述课时达标1(xx山东卷)如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压为uab为正，下列uabt图象可能正确的是()答案：C解析：由题知通过外圆环的电流方向始终是顺时针方向，大小做周期性变化分析0.5T0时间内，前0.25T0电流增加，由楞次定律可以判断出通过内圆环电流逆时针，此时a端电势高于b端，后0.25T0电流减少，由楞次定律可以判断出通过内圆环电流顺时针，此时a端电势低于b端每个0.5T0时间内都是同样的变化规律，故C项正确2交流发电机在工作时产生的电压的表达式为uUm sin t，保持其他条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时电压的变化规律变为()A4Um sin t B4Um sin 2tC2Um sin t DUm sin t答案：B解析：线圈的转速和匝数同时增加一倍，则Um增加到原来的4倍，线圈的转速增加一倍，则为原来的两倍，故电压的变化规律变为4Um sin 2t，选项B正确3一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 .磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为 ()A.l05A B.105 AC.105A D.105A答案：B解析：由法拉第电磁感应定律和欧姆定律可得03 s内产生的感应电流I12105 A，35 s内产生的感应电流I23105 A，且与03 s内方向相反，于是可作出i随时间t变化的图象如图所示由有效值的定义得IRt1IRt2I2Rt，代入数据可得I105 A，故B选项正确4(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e50sin 100t(V)对此电动势，下列表述正确的有 ()A最大值是50 V B频率是100 HzC有效值是25 V D周期是0.02 s答案：CD解析：交变电动势eEmsin t50sin100t(V)，故电动势最大值是50 V，有效值是25 V，又2f100，故频率是50 Hz，周期是0.02 s，选项C、D正确5如图所示电路，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间加一正弦交变电压u20sin 100t(V)，则加在R2上的电压的有效值为()A10 V B20 VC15 V D5 V答案：D解析：根据有效值的定义可得T, 解得加在R2上的电压的有效值U5 V，D项正确6将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为()A. B.C. D.答案：B解析：导线转动过程中产生正弦交流电，其最大值为Em2nBl2，根据小灯泡正常发光，有P()2，解得R，B项正确7实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO轴匀速转动今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V已知R10 ，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是 ()A线圈平面与磁场平行时，线圈中的瞬时电流为零B从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为isin 50t AC流过电阻R的电流每秒钟方向改变25次D电阻R上的热功率等于10 W答案：D 解析：线圈平面与磁场平行时，线框切割磁场的两边正好垂直切割，瞬时感应电流最大，A项错由题意得Em10 V，f25 Hz，icos 50t A，B项错；电流方向每秒改变50次，C项错；PR10 W，D项正确8如图所示，图线a是线圈在磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是 ()A线圈先后两次转速之比为12B交流电a的电压瞬时值u10sin 0.4t(V)C交流电b电压的最大值为 VD在图中t0时刻穿过线圈的磁通量为零答案：C 解析：由题图可知，周期Ta0.4 s，Tb0.6 s，则线圈先后两次转速之比nanbTbTa32，故选项A错误；由题图知交流电a的电压最大值Uma10 V，周期Ta0.4 s，a5 rad/s，交流电压的瞬时值表达式为uUmasin t10sin 5t(V)，故选项B错误；由电动势的最大值EmNBS，知两个电压最大值之比UmaUmbab32，则交流电b电压的最大值为 V，故选项C正确；t0时刻u0，根据法拉第电磁感应定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大，故选项D错误9如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 ，外接电阻R9 ，匀强磁场的磁感应强度B T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时问：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转过 s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经 s通过电阻R的电荷量是多少？答案：(1)e50sin 10t V(2)43.3 V(3)31.86 V3.54 A(4) C解析：(1)eEmsin tnBS2f sin (2ft)1000.052 sin (2t) V50sin 10t V(2)当t s时，e50sin (10) V43.3 V.(3)电动势的有效值为E V35.4 V，电流表示数I A3.54 A，电压表示数UIR3.549 V31.86 V.(4) s内线圈转过的角度t2.该过程中，BSBS cos BS，由，得q C C.10如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n100匝，电阻r1.0 ，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 .磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为enBmScost，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0的时间内，通过小灯泡的电荷量.答案：(1)8.0 V(2)2.88 W(3)4.0103 C解析：(1)由题图乙知，线圈中产生的交变电流的周期T3.14102 s，所以EmnBmS8.0 V.(2)电流的最大值Im0.80 A，有效值I A，小灯泡消耗的电功率PI2R2.88 W.(3)在0时间内，电动势的平均值E平均电流I流过灯泡的电荷量为qIt4.0103 C