2019-2020年高考物理一轮复习 29《交变电流的产生和描述》试题.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 29交变电流的产生和描述试题1.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电动势的瞬时表达式为e= 10sin4t(V),则()A.该交变电动势的频率为2HzB.零时刻线圈平面与磁场垂直C.t=0.25s时,e达到最大值D.在1s时间内,线圈中电流方向改变100次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（ ）A.4Um sin t B.4Um sin2 tC.2Um sin t D.Um sin t3.一个矩形线圈的匝数为N匝,线圈面积为S ,在磁感应强度为B的匀强磁场中以的角速度绕垂直磁感线的轴匀速转动,开始时,线圈平面与磁场平行.对于它产生的交变电动势,下列判断正确的是()A.瞬时值表达式为e=NBSsintB.有效值为NBSC.平均值为NBSD.频率为24.如图所示,正弦波和方波交变电流的最大值相等,周期也相等,现把它们通入完全相同的电阻,则在相同的时间(远大于周期)内,两电阻发热之比Q甲/Q乙等于()A.B.C.D.15.(xx西安质检)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u20 sin 100t(V)，则加在R2上的电压的有效值为（ ）A.10 V B.20 VC.15 V D.5 V6.(xx山东青岛二中阶段性检测)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.7.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直.在t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图),线圈的cd边离开纸面向外运动.若规定由abcda方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是()8.正弦交流电源与电阻R、交流电压表按照甲图所示的方式连接,R=10,交流电压表的示数是10V,乙图是交变电源输出电压u随时间变化的图象,则()A.通过R 的电流i随时间t变化的规律是i=cos100t(A)B.通过R 的电流i随时间t变化的规律是i=cos50t(A)C.R两端的电压uR随时间t的变化规律是uR=5cos100t(V)D.R两端的电压uR随时间t的变化规律是uR=5cos50t(V)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BT，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？10.如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sinx(m)所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T.正方形金属线框的边长是L=0.40m,电阻是R=0.1,它的一边与x轴重合,在拉力F的作用下,以v=10m/s的速度水平向右匀速运动.求拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?参考答案1.解析:角速度为4 rad/s,频率f=2Hz,A项正确;t=0时,e=0,线圈位于中性面,B项正确;t=0.25s时,e=0,C项错;在1s时间内,电流变化2个周期,方向改变4次,D项错.答案:AB2.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 sin2 t，选项B正确.答案：B3.解析:瞬时值表达式为e=NBScost,A项错;有效值为Em=NBS, B项正确;平均值与时间间隔的选取有关,没有确定的数值,C项错;频率为,D项错.答案:B4.解析:正弦波交变电流的有效值为I=Im,Q甲=I2Rt=Im2Rt;方波交变电流的有效值为Im,Q乙=Rt,B项正确.答案:B5.解析：根据有效值的定义可得, 解得加在R2上的电压的有效值U5 V，D正确.答案：D6.解析:导线转动过程中产生正弦交流电,其最大值为Em=2nBl2,根据小灯泡正常发光,有P=()2,解得R=,本题只有B项正确.答案:B7.解析:线圈从图示位置开始转动时感应电动势为最大值,由右手定则可知感应电流沿正方向,故C项正确.答案:C8.解析:角速度=100 rad/s,交流电压表的示数为有效值,输出电压最大值为Um=10V,uR=10cos100t(V),i=cos100t(A),A项正确.答案:A9.解析：(1)eEm sin tnBS2f sin (2ft)1000.052 sin (2t) V50 sin 10t V(2)当t s时，e50 sin (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，BS-BS cos BS，由，得qC C.答案：(1)e50 sin 10t V (2)43.3 V (3)31.86 V 3.54 A (4) C10.解析:线框通过磁场区域的过程如图(1)所示,线框右边ab依次移到a1b1位置、移到a2b2位置(左边与ab位置重合)、移到a3b3位置三个过程.在ab移到a1b1过程,线框切割磁感线的长度就是曲线方程y=0.2sinx(m)的纵坐标y,设线框右边刚进入磁场的时刻t=0,则线框在0s时间内产生的电动势E=Byv=0.4sinx(V)=0.4sint(V),逆时针方向的感应电流i=4sint(A),电流为正弦交变电流;在右边从a1b1位置移到a2b2位置过程中,磁通量不变,没有感应电流,即在s时间内,没有电流;(1)在右边从a2b2移到a3b3过程中,即在s时间内,线框的左边切割磁感线,产生顺时针方向的电流.若选逆时针方向的电流为正方向,则电流it图象如图(2)所示.(2)线框通过磁场有正弦电流的时间t=0.06s,电流有效值I=2A,根据拉力做的功等于电路中产生的焦耳热,故W=Q=I2Rt=(2)20.10.06J=0.048J.答案:0.048J