发布时间 : 星期三 文章2019届高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第1节交变电流的产生及描述练习新人教版更新完毕开始阅读8adc4745a48da0116c175f0e7cd184254a351bc2
内部文件,版权追溯 第十一章 第一节 交变电流的产生及描述
[A级—基础练]
1.(08787099)(2018·安徽宿州上学期期末)如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形,其电压的有效值是( )
A.1.5 V C.3
V 2
B.1 V D.3 V
解析:A [设交流电的有效值为U,一个周期T=4 s,A正确.]
?3V?2
??
?2?TU2
R·=T,解得U=1.5 V,2R2.(08787100)一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T,从中1
性面开始计时,当t=T时,感应电动势的瞬时值为10 V,则此交流电电压的有效值为
12( )
A.52 V C.102 V
B.10 V D.20 V
2π1Em
解析:C [从中性面开始计时,瞬时值表达式为e=Emsin t,当t=T时,e==
T12210 V,解得Em=20 V,有效值E=
Em
=102 V,C正确.]
2
3.(08787101)一交变电流随时间变化的规律如图所示,由图可知( )
A.该交变电流的瞬时值表达式为i=10sin (25πt)A B.该交变电流的频率为50 Hz C.该交变电流的方向每秒钟改变50次
D.该交变电流通过阻值为2 Ω的电阻时,此电阻消耗的功率为200 W
1
2π
解析:C [由图可知,该交流电的周期T=0.04 s,ω==50π,该交流电的瞬时
T值表达式为i=10cos 50πt(A),A错误;ω=2πf,解得频率f=25 Hz,B错误;线圈转动一圈,电流方向改变两次,所以该交流电的方向每秒钟改变50次,C正确;电阻消耗的功率P=IR=?
2
?10?2
?×2 W=100 W,D错误.] ?2?
4.(08787102)(2018·河南开封一模)如图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示.发电机线圈内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变,则下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数为6 V B.发电机的输出功率为4 W
C.在1.0×10 s时刻,穿过线圈的磁通量最大 D.在1.0×10s时刻,穿过线圈的磁通量变化率最大
解析:C [由图象可知,发电机产生电压的最大值为62 V,电压的有效值是6 V,电6压表测量的是灯泡两端的电压,所以电压表示数为×9 V=5.4 V,所以A错误.由P=
1+9
2
U25.4-2知,P=W=3.24 W,所以B错误.在t=1×10 s时刻,由图象可知此时的电动势为R9
-2-2
零,那么此时的磁通量应该最大,所以C正确.感应电动势与磁通量的变化率成正比,该时刻磁通量的变化率为零,所以D错误.]
5.(08787103)(2018·湖北重点中学第二次联考)如图所示为某一线圈交流电的电流—1
时间关系图象(前半个周期为正弦波形的),则一个周期内该电流的有效值为( )
2
3
A.I0 2C.3
I0 2
B.5I0 2
5D.I0 2
2
解析:B [设电流的有效值为I,由IRT=?2
T5?I0?2T2
?R·2+(2I0)R·4,解得I=2I0.] ?2?
6.(08787104)(多选)(2018·安徽合肥二模)1831年,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲).它是利用电磁感应的原理制成的,是人类历史上第一台发电机,图乙是这个圆盘发电机的结构示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触,使铜盘转动,电阻R中就有电流通过.若所加磁场为匀强磁场,回路的总电阻恒定,从左往右看,铜盘沿顺时针方向匀速转动,下列说法正确的是( )
A.铜片D的电势高于铜片C的电势 B.电阻R中有正弦式交变电流流过
C.铜盘转动的角速度增大1倍,流过电阻R的电流也随之增大1倍
D.保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则铜盘中有电流产生 解析:ACD [根据右手定则可知,铜片D的电势比C的高,A正确;若所加的磁场为匀ωLBωL强磁场,铜盘匀速转动,则产生的感应电动势E=BL v=BL·=,不随时间变化,
22则电阻R中流过的是恒定电流,B错误;由上式可知,若铜盘转动的角速度增大1倍,感应电动势增大1倍,流过电阻R的电流也随着增大1倍,C正确;保持铜盘不动,磁场变为垂直于铜盘的交变磁场,则通过铜盘的磁通量发生变化,铜盘中会产生感应电动势,铜盘中有电流产生,D正确.]
7.(08787105)(多选)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所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正确的是( )
2
A.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B.线圈先后两次转速之比为3∶2
C.交流电a的瞬时值表达式为u=10sin 5πt(V)
3
20
D.交流电b的最大值为 V 3
解析:BCD [在图中t=0时刻,感应电动势为零,穿过线圈的磁通量最大,A错误;a的周期为0.4 s,b的周期为0.6 s,转速与周期成反比,所以转速之比为3∶2,B正确;交流电的瞬时值表达式为u=Um sin ωt,所以a的瞬时值表达式为u=10sin ?
?2π? t=
??0.4?
22
10sin 5πt(V),C正确;由Um=NBSω,可知角速度变为原来的,则最大值变为原来的,3320
交流电b的最大值为 V,D正确.]
3
8.(08787106)(2018·大同模拟)某交变电压为u=8sin 157t(V),则( ) A.用此交变电流作打点计时器的电源时,打点周期为0.02 s B.此交变电流可作为电磁打点计时器的工作电源
C.把额定电压为8 V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光 D.把击穿电压为6 V的电容器接在此电源上,电容器正常工作
2π
解析:B [根据u=8sin 157 t(V)可知=157 rad/s,解得周期为T=0.04 s,选项
TA错误;电磁打点计时器所接交流电源的频率不一定是50 Hz,若用该交变电流作为电源,则打点时间间隔为0.04 s,选项B正确;该交变电流的电压最大值为Um=8 V,有效值为U=42 V;额定电压8 V指的是有效值,选项C错误;电容器击穿电压为6 V,比最大值8 V要小,因此该电容器不能正常工作,选项D错误.]
[B级—能力练]
9.(08787107)(多选)(2018·安徽江南十校联考)如图所示,处在垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩形闭合线框MNPQ,以恒定的角速度ω绕对角线NQ转动.已知MN长为l1,NP长为l2,线框电阻为R.t=0时刻线框平面与纸面重合,下列说法正确的是( )
A.矩形线框产生的感应电动势有效值为B.矩形线框转过π时的电流为零
C.矩形线框转动一周,通过线框任意横截面的电荷量为
2
Bl1l2ω 2
Bl1l2
R 4