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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十章 第1講 交變電流的產(chǎn)生和描述課時作業(yè)
一、選擇題(在題后給的選項(xiàng)中,第1~3題只有一項(xiàng)符合題目要求,第4~7題有多項(xiàng)符合題目要求.)
1.處在勻強(qiáng)磁場中的矩形線圈abcd以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動,磁場方向平行于紙面并與ab垂直.在t=0時刻,線圈平面與紙面重合(如圖K10-1-1),線圈的cd邊離開紙面向外運(yùn)動.若規(guī)定由a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正,則能反映線圈中感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線是( )
圖K10-1-1
圖K10-1-1
【答案】C
【解析】分析交變電流的圖象問題應(yīng)注意圖線上某一時刻對應(yīng)的線圈在磁場中的位置,將
2、圖線描述的變化過程對應(yīng)到線圈所處的具體位置是分析的關(guān)鍵,線圈在圖示位置時磁通量為零,但感應(yīng)電流為最大值;再由楞次定律可判斷線圈在轉(zhuǎn)過90°的過程中,感應(yīng)電流為正,故選項(xiàng)C正確.
2.一個矩形線圈,繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動,線圈中的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化關(guān)系如圖K10-1-2所示.下列說法正確的是( )
圖K10-1-2
A.t1時刻通過線圈的磁通量為零
B.t2時刻通過線圈的磁通量絕對值最大
C.t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大
D.每當(dāng)e變換方向時,通過線圈的磁通量的絕對值都為最大
【答案】D
【解析】由題圖,可知t1、t3時刻線圈中的感應(yīng)電動
3、勢e=0,說明這兩個時刻線圈通過中性面,穿過線圈的磁通量為最大,這兩個時刻線圈各邊都不切割磁感線,線圈中的電動勢為0,說明磁通量變化率為0,因此選項(xiàng)A、C錯誤;t2時刻線圈中的感應(yīng)電動勢達(dá)到最大,說明線圈平面正轉(zhuǎn)至與磁感線平行位置,此時穿過線圈的磁通量為0,所以選項(xiàng)B錯誤;每當(dāng)e變換方向時也就是線圈通過中性面時,通過線圈的磁通量的絕對值最大,所以選項(xiàng)D正確.
3.如圖K10-1-3所示的電路中,A是熔斷電流I0=2 A的保險絲,R是可變電阻,S是交流電源.交流電源的內(nèi)阻不計,其電動勢隨時間變化的規(guī)律是e=220sin314t V.為了不使保險絲熔斷,可變電阻的阻值應(yīng)該大于( )
圖K
4、10-1-3
A.110 Ω B.110 Ω
C.220 Ω D.220 Ω
【答案】B
【解析】該交變電流電動勢的有效值為U= V=220 V,故電阻的最小阻值Rmin== Ω=110 Ω.
4.(xx年廣東調(diào)研)如圖K10-1-4所示,圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖象,當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示,以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法正確的是( )
圖K10-1-4
A.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零
B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3
C.交流電a的電壓瞬時值為u=10sin(5πt) V
D.交流電b
5、的電壓最大值為 V
【答案】CD
【解析】t=0時刻線圈處于中性面位置,穿過線圈的磁通量最大,A錯誤;由題中圖象可知交流電a、b周期之比是2∶3,所以線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2,B錯誤;交流電a的瞬時值為u=Umsin ωt=10sin V=10sin (5πt) V,C正確;又由Um=nBSω可知Ubm=Uam=×10 V= V,D正確.
5.如圖圖K10-1-5甲、乙分別表示兩種電壓的波形,其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化.下列說法正確的是( )
圖K10-1-5
A.圖甲表示交流電,圖乙表示直流電
B.兩種電壓的周期相等
C.兩種電壓的有效值相等
D.圖甲所示電壓的
6、瞬時值表達(dá)式為u=311sin100πt V
【答案】BD
【解析】因圖象的縱坐標(biāo)上電壓的正負(fù)表示電壓的方向,因此兩圖均為交流電,A錯;兩圖象的周期都是2×10-2 s,故B對;對于正弦交流電才有U有效=,雖然兩圖的峰值相同,但圖乙非正弦(余弦)交流電,不適用上式有效值的求法,故C錯;正弦交流電電壓瞬時值的表達(dá)式為u=Umsin ωt,由圖甲可知Um=311 V,T=2×10-2 s,可得ω==100π,代入上式得u=311sin100πt V,故D對.
6.某線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生交變電流的圖象如圖K10-1-6所示,由圖中信息可以判斷( )
圖K10
7、-1-6
A.在t1和t3時刻線圈處于中性面位置
B.在t1和t3時刻穿過線圈的磁通量為0
C.從t1~t5時間線圈轉(zhuǎn)過的角度為2π
D.若從0~t4歷時0.02 s,則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變50次
【答案】BC
【解析】在t1和t3時刻電流最大,即磁通量變化率最大,但磁通量為0,線圈平面與中性面垂直;t1~t5為一個周期,線圈轉(zhuǎn)過的角度為2π;由于一個周期為0.02 s,1 s有50個周期,1個周期電流換向兩次,故在1 s內(nèi)交變電流的方向改變100次.
7.(xx年增城質(zhì)檢)電阻R1、R2與交流電源按照如圖K10-1-7甲所示的方式連接,R1=10 Ω,R2=20 Ω.合
8、上開關(guān)S后,通過電阻R1的交變電流i隨時間t變化的情況如圖K10-1-7乙所示,則( )
圖K10-1-7
A.通過R1的電流隨時間變化的規(guī)律是iR1=0.6·cos 100πt(A)
B.加在R1兩端的電壓隨時間變化的規(guī)律是u1=6·sin 100πt(V)
C.電壓表的示數(shù)一定為u2=12sin 100πt(V)
D.電壓表的示數(shù)為12 V
【答案】BD
【解析】交流電經(jīng)過電路任何用電器的周期、頻率、角速度是不變的,而且是同步的,都是正弦變化,T=0.02 s,ω=100π rad/s.而兩個電阻的電流和電壓分配符合串聯(lián)電路的規(guī)律,電壓表的示數(shù)為有效值,而不是瞬時值,故U2=0.6×20 V=12 V.