【物理】2020届一轮复习人教版交变电流的产生和描述课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版交变电流的产生和描述课时作业

交变电流的产生和描述 ‎[A组·基础题]‎ ‎1. 一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示．已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定( D )‎ A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2‎ B．t2时刻穿过线框的磁通量为零 C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零 D．线框转动的角速度为 ‎2．如图所示为某一交流电的电流—时间关系图象(前半个周期为正弦波形的)，则该电流的有效值为( B )‎ A.I0　　　　　　　　 B．I0‎ C.I0 D．I0‎ ‎3．如图所示，一交流发电机的矩形线圈共有10匝，其电阻r＝2 Ω，面积是‎0.2 m2‎，在磁感应强度B＝ T的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以ω＝10π rad/s的角速度匀速转动，向R＝18 Ω的电阻供电．则以下说法中正确的是( D )‎ A．该线圈产生的是余弦式交变电流 B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40 V C．线圈开始转动 s时流过电阻R的瞬时电流大小为 A D．电阻R上消耗的电功率为9 W ‎4. (2015·四川卷)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压( D )‎ A．峰值是e0 B．峰值是2e0‎ C．有效值是Ne0 D．有效值是Ne0‎ ‎5．(多选) 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为‎1 A．那么( AC )‎ A．线圈消耗的电功率为4 W B．线圈中感应电流的有效值为‎2 A C．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cos t V D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint ‎6．(多选) 如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动周期为T0.线圈产生的电动势的最大值为Em，则( BC )‎ A．线圈产生的电动势的有效值为Em B．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 C．线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em D．经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次 ‎7．如图甲所示，一单匝圆形闭合导线框半径为r，线框电阻为R，连接一交流电流表(内阻不计)．线框内充满匀强磁场，已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化，如图乙所示(规定向下为B的正方向)，则下列说法正确的是( BD )‎ A．t＝0.005 s时线框中的感应电流最大 B．t＝0.01 s时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向 C．t＝0.015 s时电流表的示数为零 D．0～0.02 s内闭合导线框上产生的热量为 ‎[B组·能力题]‎ ‎8．电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的固定轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把该交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是( D )‎ A．线圈转动的角速度为31.4 rad/s B．如果线圈转速提高1倍，电流不会改变 C．电热丝两端的电压U＝100 V D．电热丝的发热功率P＝1 800 W ‎9．(多选)(2017·天津卷)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为2 Ω，则( AD )‎ A．t＝0时，线圈平面平行于磁感线 B．t＝1 s时，线圈中的电流改变方向 C．t＝1.5 s时，线圈中的感应电动势最大 D．一个周期内，线圈产生的热量为8π2 J ‎10．如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压图象，正弦式交变电流的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为( D )‎ A．Um B． C. D． ‎11.‎ 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)，则线框内产生的感应电流的有效值为( D )‎ A. B． C. D． ‎12．(多选)海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电．在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R＝15 Ω的灯泡相连．浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N＝200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B＝0.2 T，线圈直径D＝‎0.4 m，电阻r＝1 Ω.取重力加速度g＝‎10 m/s2，π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v＝0.4πsin πt m/s.则下列说法正确的是( BC )‎ A．波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e＝16sin πt V B．灯泡中电流i的瞬时表达式为i＝4sin πt A C．灯泡的电功率为120 W D．灯泡两端电压的有效值为 V 解析：波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为：e＝NB·πD·v＝200×0.2×π×0.4×0.4πsin πt V＝64·sin πt V，选项A错误；灯泡中电流i的瞬时表达式为i＝＝4sin πt A，选项B正确；灯泡的电功率为P＝I2R＝2R＝2×15 W＝120 W，选项C正确；灯泡两端电压的有效值为UR＝·R＝×15 V＝30 V，选项D错误．‎ ‎13．(2018·安徽江南联考)如图甲所示，在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R＝4 Ω的定值电阻，两导轨在同一平面内，与水平面的夹角θ＝30°，质量m＝‎0.2 kg、长L＝‎1 m的导体棒ab垂直于导轨放置，使其从靠近定值电阻处由静止开始下滑．已知靠近定值电阻处到底端距离s＝‎7.5 m，导体棒电阻r＝1 Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒从开始滑动一直运动到底端的v－t图象如图乙所示．g取‎10 m/s2，求：‎ ‎(1)磁感应强度的大小；‎ ‎(2)ab棒在整个运动过程中产生的感应电流的有效值．‎ 解析：(1)由v－t图象知导体棒运动的最大速度 v＝‎5 m/s，此时mgsin θ－BIL＝0，I＝，‎ 解得B＝1 T.‎ ‎(2)ab棒下滑到底端的整个过程中，由能量守恒有mgs·sin θ－mv2＝Q总 ‎，设感应电流的有效值为I0，根据焦耳定律可得Q总＝I(R＋r)t，联立上式解得I0＝ A.‎ 答案：(1)1 T　(2) A