2022年训练交流电的产生和描述共享 .pdf

1.如图 1019 所示，面积均为 S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势eBSsint 的图是 () 图 1019 解析：选A.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内 )匀速转动，产生的正弦交变电动势为eBS sint，由这一原则判断， A 图中感应电动势为eBS sint；B 图中的转动轴不在线圈所在平面内； C、D 图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直2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 t0 时刻，线圈平面与纸面重合(如图 10110)， 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 () 图 10110 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 图 10111 解析：选 C.分析交变电流的图象问题应注意图线上某一时刻对应的线圈在磁场中的位置，将图线描述的变化过程对应到线圈所处的具体位置是分析的关键，线圈在图示位置磁通量为零，但感应电流为最大值；再由楞次定律可判断线圈在转过90 的过程中，感应电流为正，故选项 C正确3如图 10112所示电路中， 已知交流电源电压 u200sin100t V ，电阻 R100 .则电流表和电压表的示数分别为() A1.41 A,200 V B1.41 A,141 V C2 A,200 V D2 A,141 V 解析 ：选B.电流表和电压表显示的是有效值，UUm2 100 2 V141 V；IUR1.41 A，故选项 B 正确4(2010年济南模拟 )阻值为 10 的电阻接到电压波形如图10113 所示的交流电源上，以下说法正确的是() A电压的有效值为10 V B通过电阻的电流有效值为22A C电阻消耗电功率为5 W D电阻每秒钟产生的热量为10 J 解析： 选 BC.由 U-t 图象，交流电压最大值为10 V，有效值为 5 2 V，A 错误根据 IUR，B 正确再根据PI2R，C 正确，电阻每秒产生热量 QPt5 J，故 D 错误5 (2009 年高考福建理综卷 )一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图10114 甲所示已知发电机线圈内阻为图 10112 图 10113 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则() 图 10114 A电压表 V 的示数为 220 V B电路中的电流方向每秒钟改变50 次C灯泡实际消耗的功率为484 W D发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J 解析：选 D.电动势的有效值为E220 22V220 V，所以电流的有效值 IERr22095.05.0A2.2 A，所以电压表的示数为UIR2.295.0 V209 V，选项 A 错；交变电流的频率为f1T50 Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项B 错；灯泡实际消耗的功率为P灯I2R2.2295.0 W459.8 W，故选项C 错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为QI2rt2.225.01 J24.2 J ，选项 D 对6(2009 年南通模拟 )某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图10115 所示，由图中信息可以判断() A在 A 和 C 时刻线圈处于中性面位置B在 B 和 D 时刻穿过线圈的磁通量为零C从 AD 时刻线圈转过的角度为2D若从 OD 时刻历时 0.02 s，则在 1 s内交变电流的方向改变100次错误 !解析：选 D.根据图象，首先判断出感应电流的数学表达式iImsin t.其中 Im是感应电流的最大值， 是线圈旋转的角速度 另外应该进一步认识到线圈是从中性面开始旋转，而且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位置时电流改变方向，从该图形来看，在 tO、B、D 时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁通量最大；在A、C 时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零；从A到 D 时刻，线圈旋转3/4周，图 10115 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 转过的角度为3/2 ； 如果从 O到 D 时刻历时 0.02 s ， 恰好为一个周期，所以 1 s内线圈运动 50个周期，100次经过中性面，电流方向改变100次综合以上分析可得，只有选项D 正确7(2010年盐城模拟 )一根电阻丝接入100 V 的恒定电流电路中，在 1 min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在 2 min 内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是() A141.4 VB100 V C70.7 V D50 V 解析：选 B.由有效值定义得U2R tU有2R 2t得：U有22U，U峰 2U有222UU，所以 B 对8家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积较小，某电子调光灯经调整后的电压波形如图10116 所示，若用多用电表测灯泡两端的电压，多用电表示数为 () A.22UmB.24UmC.12UmD.14Um解析：选 C.多用电表测得的电压值为有效值根据电流的热效应Q(Um2)2RT2U有2RT，得 U有12Um，C 正确9(2010 年长沙模拟 )如图 10117 所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO与磁场边界重合线圈按图示方向匀速转动若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿abcda 为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象是图10118中的() 图 10116 图 10117 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 图 10118 解析：选 A.t0 时线圈磁通量最大，磁通量的变化率最小，所以感应电动势、感应电流最小根据楞次定律可以判断，t0 时刻开始线圈中磁通量变小，产生的感应电流i 为负向，电流变大， C、D 不正确经过 1/4周期后， dc切割磁感线，电流方向为负，电路中有持续负方向的电流， B 不正确10如图 10119 所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子 (不计重力 )，当两板间加上交变电压后，能使电子有可能做往返运动的电压是() 图 10120 解析：选 ABC.对 A 图象可知，电子先做加速度减小的加速运动，14T 时刻速度最大， 由14T 到12T 做加速度增加的减速运动，12T时刻速度为零从12T 到34T 电子反向做加速度减小的加速运动，34T 时刻速度最大，由34T 到 T 做加速度增大的减速运动，T时刻速度为零，回到原位置，即电子能做往复运动同样的方法可得B、C 也对11(2010 年大连模拟 )图 10121 甲为小型旋转电枢式交流发电机的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 ，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R90 ，与 R 并联的交变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图 10119 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 随时间 t 按图乙所示正弦规律变化求：图 10121 (1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电路中交变电压表的示数解析：(1)交流发电机产生电动势的最大值EmnBS 而 mBS， 2T，所以 Em2n mT由 t图线可知， m2.0102 Wb，T6.28102 s 所以 Em200 V. (2)电动势的有效值EEm2100 2 V URRrE90100100 2 V90 2 V127.3 V. 答案：(1)200 V(2)127.3 V 12电压 u120 2sint V，频率为 50 Hz的交变电流， 把它加在激发电压和熄灭电压均为u060 2 V 的霓虹灯的两端(1)求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(已知人眼的视觉暂留时间约为116s) 解析：(1)如图所示，画出一个周期内交变电流的u-t 图象，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1当 uu060 2 V 时，由 u120 2sint V 求得： t11600s 再由对称性知一个周期内能发光的时间：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - tT4t1150s41600s175s 再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为：t36000.02175s2400 s. (2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔只有1300s(如图中 t2t3那段时间 )，由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为116s 远大于1300s，因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉答案：(1)2400 s(2)见解析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -