搜索
    上传资料 赚现金
    备考2019年高考物理一轮复习文档:第11章 第1讲《交变电流的产生和描述》练习(含解析)
    立即下载
    加入资料篮
    备考2019年高考物理一轮复习文档:第11章 第1讲《交变电流的产生和描述》练习(含解析)01
    备考2019年高考物理一轮复习文档:第11章 第1讲《交变电流的产生和描述》练习(含解析)02
    备考2019年高考物理一轮复习文档:第11章 第1讲《交变电流的产生和描述》练习(含解析)03
    还剩9页未读, 继续阅读
    下载需要5学贝
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    备考2019年高考物理一轮复习文档:第11章 第1讲《交变电流的产生和描述》练习(含解析)

    展开

    板块三限时规范特训

      时间:45分钟 满分:100

    一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。其中16为单选,710为多选)

    1.在磁感应强度B0.1 T的匀强磁场中,一面积S0.06 m2,电阻值r0.2 Ω的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生频率为50 Hz的交变电流。t0时,线圈平面与磁场垂直,如图所示。则(  )

    At10.005 s时线框的磁通量最大

    Bt20.055 s时,电流的方向为abcda

    C.从t0t10.005 s内,流经线框截面的电荷量为0.03 C

    D.保持交变电流频率不变,增加磁感应强度可增大电动势的最大值,但有效值不变

    答案 C

    解析 交流电的频率为50 Hz,周期为0.02 s,在t0.005 s时,线圈由图示位置转过90°,此时的磁通量为零,A选项错误。t0.055 s时,也就是线圈由图示位置转270°时,由楞次定律可知,电流方向应为adcbaB选项错误。从t0t10.005 s内,qΔt0.03 CC选项正确。电动势的最大值EmBSωBS·2πf,当磁感应强度增大,其他量不变时,电动势的最大值增大,产生的是正弦式交流电,有效值E也增大,D选项错误。

    2.如图所示为发电机结构示意图,其中NS是永久磁铁的两个磁极,其表面呈半圆柱面状。M是圆柱形铁芯,它与磁极柱面共轴,铁芯上绕有矩形线框,可绕与铁芯共轴的固定轴转动。磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布。从图示位置开始计时,当线框匀速转动时,下图中能正确反映线框感应电动势e随时间t的变化规律的是(  )

    答案 D

    解析 矩形线框在均匀辐向磁场中转动,v始终与B垂直,由EBlvE大小不变,方向周期性变化,D正确。

    3.如图所示区域内存在匀强磁场,磁场的边界由x轴和y2sinx曲线围成(x2 m),现把一边长为2 m的正方形单匝线框以水平速度v10 m/s匀速地拉过该磁场区,磁场区的磁感应强度为0.4 T,线框电阻R0.5 Ω,不计一切摩擦阻力,则(  )

    A水平拉力F的最大值为8 N

    B.拉力F的最大功率为12.8 W

    C.拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区

    D.拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区

    答案 C

    解析 线框匀速通过磁场区,产生的感应电流先增大后减小,形成正弦交流电,周期为0.4 s,感应电动势最大值为EmBlv8 V,有效值为4 V,感应电流最大值为16 A,有效值为8 A,则水平拉力最大值为FmBIml12.8 NA选项错误。拉力的最大功率为PmFmv128 WB选项错误;线框匀速通过,拉力做的功等于焦耳热,QI2Rt25.6 JC选项正确,D选项错误。

    4.如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时(  )

    A.线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流

    B.线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势

    C.线圈绕P1P2转动时电流的方向相同,都是abcda

    D.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力

    答案 A

    解析 闭合线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动就能产生正弦式交流电,产生的交流电与线圈的形状、轴的位置无关,由图示位置开始计时,产生的交流电的电动势enBSω·cosωt,它只跟线圈的匝数n、线圈的面积S、转动的角速度ω及磁感应强度有关,由题可知,不管绕P1还是P2轴转动,产生的交流电完全相同,所以A选项正确,BD选项错误。由右手定则可知,电流方向都是adcbaC选项错误。

    5.小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V,6 W”的小灯泡连接形成闭合回路,不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n5 r/s时,小灯泡恰好正常发光,则电路中电流的瞬时值表达式为(  )

    Aisin5t(A)   Bisin10πt(A)

    Ci1.41sin5t(A)   Di1.41sin10πt(A)

    答案 D

    解析 小灯泡正常发光,所以电流的有效值为I1 A,由于金属线圈产生的是正弦交流电,所以电流的最大值ImI A1.41 A,转速n5 r/s,所以角速度ωn10π rad/s,由以上条件可知,电流的瞬时值表达式iImsinωt1.41sin10πt(A)D选项正确。

    6.如图所示,矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,转动的角速度ω100π rad/s。线圈的匝数N100匝,边长ab0.2 mad0.4 m,电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小B T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是(  )

    A.该线圈产生的交流电动势峰值为50 V

    B.该线圈产生的交流电动势有效值为25 V

    C.电容器的耐压值至少为50 V

    D.电容器的电容C变大时,电流表的示数变小

    答案 B

    解析 该线圈产生的交流电动势峰值EmNBSω50 VA项错误;因为该线圈产生的交流电不是完整的正弦式交流电,只有一半,所以根据有效值的定义×TE,联立解得电动势有效值E25 VB项正确;电容器的耐压值至少为50 VC项错误。电容器的电容C变大时,容抗变小,电容器的充放电电流增大,D项错误。

    7.一正弦交流电源的u­t图象如图甲所示,将它接在图乙所示电路的ef两端,若电阻的阻值为110 Ω,电源的内阻不计,交流电压表是量程为250 V的理想电表,则下列说法中正确的是(  )

    A通过电阻的电流方向1秒钟改变50

    B.交流电压表示数为220 V

    C.产生该交流电的线圈在磁场中匀速转动的角速度为100π rad/s

    D.在1分钟内电阻R上产生的热量为5.28×104 J

    答案 BC

    解析 由图甲知交流电的周期为T0.02 s,频率f50 Hz,而一个周期内电流方向改变两次,即通过电阻的电流方向1秒钟改变100次,A选项错。交流电压的峰值为220 V,有效值为220 VB选项对。由ω100π rad/s可知,C选项对。由Qt得,在1分钟内电阻R上产生的热量为2.64×104 JD选项错。

    8.如图所示,先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如下图甲所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0T所表示的电压、周期值是相等的,则以下说法正确的是(  )

    A第一次灯泡两端的电压有效值是U0

    B.第二次灯泡两端的电压有效值是U0

    C.第一次和第二次灯泡的电功率之比是29

    D.第一次和第二次灯泡的电功率之比是15

    答案 AD

    解析 第一次所加正弦交流电压的有效值为U1U0A项正确。设第二次所加交流电压的有效值为U2,则根据有效值的定义有T··,解得U2U0B项错误。根据电功率的定义式P可知,P1P215C项错误,D项正确。

    9如图所示,N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管D。二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大。下列说法正确的是(  )

    A.交流电流表的示数INBS

    B.一个周期内通过R的电荷量q

    CR两端电压的有效值UNBS

    D.图示位置电流表的示数为0

    答案 AB

    解析 由图示位置开始计时,产生正弦交流电,电动势的瞬时值eNBSω·sinωt,由于二极管具有单向导电性,则电阻R的电压随时间变化的图象如图所示,所以有效值TUC选项错误,由欧姆定律得IA选项正确。电流表显示的是有效值,所以不为0D选项错误。qB选项正确。

    10.边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动,产生的感应电流的最大值为Im,设灯泡的电阻为R,其他电阻不计。从如图所示位置开始计时,则(  )

    A.电路中电流的最大值Im

    B.电路中电流的瞬时值表达式为iImsinωt

    C.电流表的读数为

    D.灯泡的电功率为R

    答案 AD

    解析 感应电动势的最大值EmBL2ω,则电流的最大值Im,选项A正确。由线圈电流为最大值时开始计时,故电路中电流的瞬时值表达式应为iImcosωt,选项B错误。电流表的读数为有效值,为IIm,选项C错误。灯泡的电功率PI2RIR,选项D正确。

    二、非选择题(本题共2小题,共30)

    11(15)如图所示,光滑平行的长金属导轨固定在水平面上,相距L1 m,左端连接R2 Ω的电阻,一质量m0.5 kg、电阻r1 Ω的导体棒MN垂直放置在两平行金属导轨上,彼此接触良好,导轨的电阻不计。在两导轨间有这样的磁场,磁场方向竖直向下,磁感应强度B大小随x变化关系是B0.6sin(T)x00.5 m;两区域磁感应强度大小关于直线x0.5 m对称。

    (1)导体棒在水平向右的拉力F作用下,以速度v01 m/s 匀速穿过磁场区,求此过程中感应电流的最大值Im?

    (2)(1)的情况下,求棒穿过磁场过程中拉力做的功W以及电阻R上产生的热量QR?

    答案 (1)0.2 A (2)0.06 J 0.04 J

    解析 (1)导体棒以不变的速度穿过磁场区,

    B0.6sin

    xv0t

    B0.6sinπt

    由法拉第电磁感应定律得eBLv00.6sinπt V

    这是一正弦交流电,Em0.6 V

    由欧姆定律得Im0.2 A

    (2)电流的有效值I

    棒在磁场中的时间ts1 m

    拉力做功等于回路中产生的热量

    WQI2(Rr)t

    电阻R上产生的热量QRI2Rt

    代入数据解得W0.06 JQR0.04 J

    12(15)如图甲为小型旋转电枢式发电机原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动,线圈的匝数n100、电阻r10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求:

    (1)t0时刻开始转动四分之一周期过程中的平均感应电动势?

    (2)t0时刻开始转动四分之一周期过程中流过电阻R的电荷量?

    (3)电路中交流电压表的示数?

    (4)t0时刻开始转一周过程外力对线圈所做的功?

    答案 (1)127.4 V (2)0.02 C (3)90 V (4)12.56 J

    解析 (1) V127.4 V

    (2) A1.274 A

    qt1.274×0.0157 C0.02 C

    (3)线圈中的电动势的最大值为

    EmnBSωm·

    100×2.0×102× V200 V

    有效值E100 V

    URE×100 V90 V

    (4)外力对线圈所做的功等于产生的总热量,

    WQt×6.28×102 J12.56 J

     

     

     

     

     

     

     

    • 精品推荐
    • 所属专辑

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:0份资料
    • 充值学贝下载 90%的用户选择 本单免费
    • 扫码直接下载
    选择教习网的 4 个理由
    • 更专业

      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿

    • 更丰富

      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;500万+优选资源 ⽇更新5000+

    • 更便捷

      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤

    • 真低价

      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣

    开票申请 联系客服
    本次下载需要:0学贝 0学贝 账户剩余:0学贝
    本次下载需要:0学贝 原价:0学贝 账户剩余:0学贝
    了解VIP特权
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送

        扫码支付后直接下载

        0元

        扫码支付后直接下载

        使用学贝下载资料比扫码直接下载优惠50%
        充值学贝下载,本次下载免费
        了解VIP特权
        • 微信
        • 支付宝

        微信扫码支付

        支付宝扫码支付(支持花呗)

        到账0学贝
        • 微信
        • 支付宝

        微信扫码支付

        支付宝扫码支付 (支持花呗)

          下载成功

          Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

          若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

          本资源来自成套资源

          更多精品资料

          正在打包资料,请稍候…

          预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

          服务器繁忙,打包失败

          请联系右侧的在线客服解决

          单次下载文件已超2GB,请分批下载

          请单份下载或分批下载

          支付后60天内可免费重复下载

          我知道了
          正在提交订单

          欢迎来到教习网

          • 900万优选资源,让备课更轻松
          • 600万优选试题,支持自由组卷
          • 高质量可编辑,日均更新2000+
          • 百万教师选择,专业更值得信赖
          微信扫码注册
          qrcode
          二维码已过期
          刷新

          微信扫码,快速注册

          还可免费领教师专享福利「樊登读书VIP」

          手机号注册
          手机号码

          手机号格式错误

          手机验证码 获取验证码

          手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

          设置密码

          6-20个字符,数字、字母或符号

          注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
          QQ注册
          手机号注册
          微信注册

          注册成功

          下载确认

          下载需要:0 张下载券

          账户可用:0 张下载券

          立即下载

          如何免费获得下载券?

          加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

          即将下载

          备考2019年高考物理一轮复习文档:第11章 第1讲《交变电流的产生和描述》练习(含解析)

          该资料来自成套资源,打包下载更省心

          [共10份]
          浏览全套
            立即下载(共1份)
            返回
            顶部