高三物理一轮复习第十章交变电流传感器29交变电流的产生和描述课时达标.pdf

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1、精品教案可编辑交变电流的产生和描述1(2015山东卷)如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压为uab为正，下列uabt图象可能正确的是()答案：C解析：由题知通过外圆环的电流方向始终是顺时针方向，大小做周期性变化分析 0.5T0时间内，前 0.25T0电流增加，由楞次定律可以判断出通过内圆环电流逆时针，此时 a 端电势高于b 端，后0.25T0电流减少，由楞次定律可以判断出通过内圆环电流顺时针，此时 a 端电势低于b 端每个0.5

2、T0时间内都是同样的变化规律，故C项正确2 交流发电机在工作时产生的电压的表达式为uUm sin t，保持其他条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时电压的变化规律变为导学号 36280349()A 4Um sin tB4Um sin 2tC2Um sin tDUm sin t精品教案可编辑答案：B解析：线圈的转速和匝数同时增加一倍，则Um增加到原来的4 倍，线圈的转速增加一倍，则 为原来的两倍，故电压的变化规律变为 4Umsin 2t，选项B正确3一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中

3、感应电流的有效值为()A.2l05A B.6105 AC.22105A D.322105A答案：B解析：由法拉第电磁感应定律和欧姆定律可得03 s内产生的感应电流I1 2 10 5A，35 s内产生的感应电流I2 3 105A，且与 0 3 s内方向相反，于是可作出i 随时间 t 变化的图象如图所示由有效值的定义得I21Rt1 I22Rt2I2Rt，代入数据可得I6105A，故B选项正确4(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e50sin 100 t(V)对此电动势，下列表述正确的有()精品教案可编辑A最大值是502 V B频率是100 HzC有效值是252 V D周期是0.02 s答案：CD

4、解析：交变电动势eEmsint50sin100t(V)，故电动势最大值是50 V，有效值是252 V，又 2f2T100，故频率是 50 Hz，周期是0.02 s，选项C、D正确5如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在A、B间加一正弦交变电压u202sin 100 t(V)，则加在R2上的电压的有效值为()A 10 V B20 VC15 V D510 V答案：D解析：根据有效值的定义可得（20 V）2RT2（10 V）2RT2U2R T,解得加在R2上的电压的有效值U510 V，D项正确6将硬导线中间一段折成不

5、封闭的正方形，每边长为l，它在精品教案可编辑磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为()A.（2l2nB）2PB.2（l2nB）2PC.（l2nB）22PD.（l2nB）2P答案：B解析：导线转动过程中产生正弦交流电，其最大值为Em2nBl2，根据小灯泡正常发光，有 P(Em2)21R，解得 R2（l2nB）2P，B项正确7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

6、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R10，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是导学号 36280351()A线圈平面与磁场平行时，线圈中的瞬时电流为零B从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i2sin 50 t AC流过电阻R的电流每秒钟方向改变25 次D电阻R上的热功率等于10 W答案：D解析：线圈平面与磁场平行时，线框切割磁场的两边正好垂直精品教案可编辑切割，瞬时感应电流最大，A项错由题意得Em102 V，f25 Hz，i2cos 50t A，B项错；电流方向每秒改变50 次，C项错；PRU2RE2R10 W，D项正确8如图所示

7、，图线a是线圈在磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是()A线圈先后两次转速之比为12B交流电a的电压瞬时值u10sin 0.4 t(V)C交流电b电压的最大值为203VD在图中t0 时刻穿过线圈的磁通量为零答案：C解析：由题图可知，周期Ta0.4 s，Tb0.6 s，则线圈先后两次转速之比nanbTbTa 3 2，故选项A错误；由题图知交流电 a 的电压最大值Uma10 V，周期 Ta0.4 s，a2Ta5rad/s，交流电压的瞬时值表达式为u Umasint 10sin5t(V)，故选项B错误；

8、由电动势的最大值Em NBS，知两个电压最大值之比UmaUmbab 32，则交流电 b 电压的最大值为203V，故选项C正确；t0 时刻 u0，根据法拉第电磁感应定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大，故选项D错误精品教案可编辑9如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共 100 匝，线圈电阻为 1，外接电阻R9，匀强磁场的磁感应强度B1T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时问：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转过130s 时电动势的瞬时值多大？(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经130s 通过电阻R

9、的电荷量是多少？答案：(1)e 50sin 10t V(2)43.3 V(3)31.86 V3.54 A(4)14C解析：(1)e Emsint nBS 2 f sin(2ft)100 1 0.05 230060sin(230060t)V50sin 10t V(2)当 t130s时，e50sin(10130)V43.3 V.(3)电动势的有效值为EEm2502V35.4 V，精品教案可编辑电流表示数IERr35.491A 3.54 A，电压表示数U IR 3.54 9 V31.86 V.(4)130s内线圈转过的角度t 3006021303.该过程中，BSBS cos12BS，由 Iqt，IE

10、R r，Ent得 qnRrnBS2（Rr）100 1 0.052（91）C14C.10如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场 已知线圈的匝数n100 匝，电阻r1.0，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0.磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为enBmS2Tcos2Tt，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；精品教案可编辑(3)在磁感应强度变化的0T4的时间内，通过小灯泡的电荷量.答案：(1)8.0 V(2)2.88 W(3)4.0 10 3C解析：(1)由题图乙知，线圈中产生的交变电流的周期T3.14 10 2s，所以 EmnBmS2nBmST8.0 V.(2)电流的最大值ImEmRr0.80 A，有效值 IIm2225A，小灯泡消耗的电功率PI2R2.88 W.(3)在 0T4时间内，电动势的平均值EnSBt平均电流 IERrnSB（Rr）t流过灯泡的电荷量为qItnSB（Rr）4.0 103C