【物理】2019届二轮复习交变电流的产生及描述作业（全国通用）

【物理】2019届二轮复习交变电流的产生及描述作业（全国通用）

‎2019届二轮复习 交变电流的产生及描述 作业（全国通用）‎ ‎1．（2018·山东省济宁市高二下学期期末考试）交流发电机发电的示意图如图所示，线圈的AB边连在金属滑环 上，CD边连在金属滑环L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。线圈转动过程中，下列说法中正确的是 A．转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大 B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零 C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大 D．转到图丁位置时，AB边感应电流方向为 ‎2．如图所示，下列图象属于交流电的有 ‎ ‎ A B C D ‎3．（2018·云南省峨山县大龙潭中学高二下学期期末考试）如图甲所示，电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直匀强磁场的转轴OO′匀速旋转产生交流电，现将此电流给阻值为R＝10 Ω的小灯泡L供电，通过电流传感器得到灯泡中电流的图象如图乙，不考虑温度对灯泡阻值的影响，下列说法中正确的是 A．在t＝5×10－3 s时，线圈处于中性面位置 B．在t＝10×10－3 s时，穿过线圈的磁通量最大 C．交变电流的瞬时值表达式为i＝5cos 50πt(A)‎ D．线圈产生的交流电的电动势为 V ‎4．一矩形线圈绕垂直于匀强磁场且位于线圈平面内的固定轴转动。线圈中的感应电动势e随时间t的变化关系如图所示。下列说法中正确的是 A．t1时刻穿过线圈的磁通量为零 B．t2时刻穿过线圈的磁通量最大 C．t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率最大 D．每当e变换方向时，穿过线圈的磁通量都为最大 ‎5．（2018·广东省揭阳市高二下学期期末考试）图甲为交流发电机的原理图，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，电流表为理想交流电表，线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示，则 A．线圈转动的角速度为50 rad/s B．电流表的示数为10 A C．0.01 s时线圈平面和磁场平行 D．0.01 s时线圈的磁通量变化率为0‎ ‎6．矩形线圈匝数50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则 A．在t=0.1 s和t=0.3 s时，电动势最大 B．在t=0.1 s和t=0.3 s时，线圈与中性面垂直 C．在t=0.2 s和t=0.4 s时，磁通量变化率最大 D．在t=0.2 s和t=0.4 s时，电动势改变方向 ‎7．（2018·河北省承德二中高二上学期第四次月考）正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R＝10 Ω，交流电压表的示数是10 V。图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则 A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝cos(100πt) A B．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝cos(50πt) A C．R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR＝10cos(100πt) V D．R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR＝5cos(50πt) V ‎8．线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e=10sin20πt（V），则下列说法正确的是 A．t=0时，线圈平面位于中性面 B．t=0时，穿过线圈的磁通量最大 C．t=0时，导线切割磁感线的有效速度最大 D．t=0.4 s时，e达到峰值10 V ‎9．如图所示，N匝矩形导线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴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、理想电流表A和二极管D。电流表的示数为I，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。下列说法中正确的是 A．导线框转动的角速度为 B．导线框转动的角速度为及 C．导线框转到图示位置时，线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零 D．导线框转到图示位置时，线框中的磁通量最大，瞬时电动势也最大 ‎10．一闭合矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流如图，由图可知 A．该交流电电流的有效值是5 A B．该交流电的频率是20 H ‎ C．t=0时刻线圈平面位于中性面 D．该交流电电流的瞬时表达式为i=5cos100πt（A）‎ ‎11．（2018·江西省上饶县中学高二下学期第一次月考）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则 A．t=0.01 s时线框平面与中性面重合 B．t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零 C．线框产生的交变电动势有效值为220 V D．线框产生的交变电动势的频率为50 H ‎ ‎12．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是 A．电流表的示数为10 A B．线圈转动的角速度为50π rad/s C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左 ‎13．通过某电流表的电流按如图所示的规律变化，则该电流表的读数为 A．4 A B．4 A C．5 A D．5 A ‎14．（2018·湖北省武汉市第六中学高二第六次（3月）月考）如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴O′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在t=π/2ω时刻 A．线圈中的电流最大 B．穿过线圈的磁通量为零 C．线圈所受的安培力为零 D．穿过线圈磁通量的变化率最大 ‎15．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图象如图2所示，则 A．t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B．t=0.01 s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311 V D．线框产生的交变电动势频率为100 H ‎ ‎16．一闭合矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示，由图可知 A．该交流电电流的有效值是5 A B．该交流电的频率是20 H ‎ C．t=0时刻线圈平面位于中性面 D．该交流电电流的瞬时表达式为i=5cos 100πt（A）‎ ‎17．（2018·福建省南安市华侨中学期中考试）如图所示，一正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动。沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω。则当线圈转至图示位置时 A．线圈中的感应电流的方向为abcda B．线圈中的感应电流为 C．穿过线圈的磁通量为Bl D．穿过线圈的磁通量的变化率为0‎ ‎18．如图电阻为r的矩形线圈面积为S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动。t=0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表。则 A．滑片P下滑时，电压表的读数不变 B．图示位置线圈中的感应电动势最大 C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为 D．1 s内流过R的电流方向改变次 ‎19．实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，单匝正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。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9 V，已知R=9 Ω，线圈电阻为1 Ω，下列说法正确的是 A．流过电阻R的电流每秒钟方向改变25次 B．线圈从如图所示的位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=10cos 50πt (V)‎ C．线圈转动一周电阻R产生的热量等于0.4 J D．线圈从图示的位置转过60°，通过负载电阻R的电荷量等于 ‎20．我国家庭照明所用交流电的电压瞬时值随时间变化的图象，如图所示。根据图象可知，以下结论中正确的是 A．此交流电的频率为100 H ‎ B．此交流电的周期为2.0 s C．交流电的电压峰值为 D．此交流电的电压有效值为 ‎21．（2018·湖北省武汉市第六中学高二下学期4月月考）如图所示，某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分，若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各元件的作用，下列说法中正确的是 A．L在此的功能为通直流，阻交流，是高频扼流圈 B．L在此的功能为通高频，阻低频，是低频扼流圈 C．C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容 D．C2在此的功能为通低频，阻高频，叫高频旁路电容 ‎22．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0 Ω，外接R=9.0 Ω的电阻。闭合开关S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势（V），则 A．该交变电流的频率为10 H ‎ B．该电动势的有效值为V C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W D．电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A ‎23．（2018·山东省东营市利津县第一中学高二12月检测）如图所示，当交流电源的电压为220 V，频率为时，三只灯泡，、、亮度相同，若保持交流电源的电压不变，只将其频率变为，则 A．、、的亮度都比原来亮 B．只有的亮度比原来亮 C．只有的亮度比原来亮 D．的亮度不变 ‎24．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R=10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是 A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零 B．从线圈经过中性面开始计时，线圈中电压瞬时值表达式为U=10sin50πt（V）‎ C．流过电阻R的电流每秒方向改变100次 D．电阻R上的热功率等于10 W ‎25．（2018·四川省攀枝花市高二下学期期末调研检测）A、B两个完全相同的金属线圈，在同一匀强磁场中分别以不同的转速，绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的交变电动势的e–t图象如图中曲线a、b所示。则 A．t＝0时刻穿过两线圈的磁通量均为零 B．A线圈产生交变电动势的频率为50 H ‎ C．A、B两线圈转速之比为3:2‎ D．B线圈的电动势最大值为1.0 V ‎26．如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO′轴从图示位置开始匀速转动。已知从图示位置转过时，线圈中电动势大小为10 V，求：‎ ‎（1）交流电动势的峰值；‎ ‎（2）交流电动势的有效值；‎ ‎（3）设线圈电阻为R=1 Ω，角速度ω=100 rad/s，线圈由图示位置转过过程中通过导线截面的电荷量q。‎ ‎27．如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.4 m，ad=bc=0.2 m，线圈匝数N=100匝，电阻r=1 Ω，线圈在磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以n=50 r/s的转速匀速转动，外接电阻R=9 Ω，求：‎ ‎（1）线圈转动时感应电动势的最大值；‎ ‎（2）电压表的示数（计算结果可用和根号表示）‎ ‎28．如图甲所示，一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n=100，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图乙所示。发电机线圈电阻r=4.0 Ω，外电路中的电阻R=6 Ω，灯泡L电阻RL=12 Ω，不计其他电阻，交流电流表为理想电流表。求：‎ ‎（1）线圈转动的角速度ω；‎ ‎（2）交变电流表的读数；‎ ‎（3）在1 min内，电阻R产生的热量。‎ ‎29．如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abcd为n=500匝的矩形线圈，其中ad长为L1=10 cm，ab长为L2=5 cm。线圈绕垂直于磁场的轴OO'在磁感应强度为B=0.2 T的匀强磁场中以ω=200 rad/s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈总电阻为r=2.0 Ω，外电路负载电阻为R=8.0 Ω。试求：‎ ‎（1）由图示位置开始计时交变电动势的表达式；‎ ‎（2）由图示位置转过900角的过程中产生的平均感应电动势；‎ ‎（3）由图示位置转过1/6周期内通过R的电荷量为多少；‎ ‎（4）交流电压表的示数；‎ ‎（5）转动一周回路中产生总的焦耳热。‎ 参考答案 ‎1．D ‎2．AC ‎3．AD ‎4．D ‎5．BD ‎6．C ‎7．AC ‎8．AB ‎9．AC ‎10．D ‎11．ACD ‎12．AC ‎13．C ‎14．C ‎15．B ‎16．D ‎17．B ‎18．D ‎19．D ‎20．D ‎21．C ‎22．D ‎23．BD ‎24．D ‎25．CD ‎26．（1）20 V （2）10 V （3）0.2 C ‎27．（1）（2）‎ ‎28．（1）200 rad/s （2）A （3）5×104 J ‎29．（1）e=100cos200t V （2）63.69 V （3）0.043 C （4） （5）15.7 J