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1、2020年高考物理一輪專題: 第43講 交變電流的產(chǎn)生和描述
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 單選題 (共10題;共20分)
1. (2分) (2019高二下廣州月考) 如圖所示為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖,在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下。一飛機(jī)在北半球的上空以速度v水平飛行,飛機(jī)機(jī)身長(zhǎng)為a,翼展為b;該空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為B1 , 豎直分量為B2;駕駛員左側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用A表示,右側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用B表示,用E表示飛機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則( )
A . E=B2vb,且A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)
2、電勢(shì)
B . E=B1vb,且A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)
C . E=B2vb,且A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)
D . E=B1vb,且A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)
2. (2分) (2017高二下黑龍江期末) 小型交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系,如圖所示.此線圈與一個(gè)R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路,不計(jì)電路的其他電阻.下列說法正確的是( )
A . 交變電流的周期為0.125 s
B . 交變電流的頻率為8 Hz
C . 交變電流的有效值為 A
D . 交變電流的最大值為4 A
3. (2分) 多數(shù)同學(xué)家里都有調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇,
3、過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的,缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低,且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速.現(xiàn)在的調(diào)光臺(tái)燈、調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的,如圖所示為一個(gè)經(jīng)過雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓,即在正弦式電流的每一個(gè)周期中,前面的被截去,從而改變了電燈上的電壓.那么現(xiàn)在電燈上的電壓為( )
A . Um
B .
C .
D .
4. (2分) 某電流的圖象如圖所示,此電流的有效值為( )
A .
B .
C .
D . 2
5. (2分) 如圖是一正弦式交變電流的電流圖象.電流的最大值和周期分別為( )
A
4、 . 10 A,0.02 s
B . 10A,0.02 s
C . 10 A,0.01 s
D . 10A,0.01 s
6. (2分) 一只低壓教學(xué)電源輸出的交流電壓的瞬時(shí)值為 , 關(guān)于該電源的規(guī)格和使用,錯(cuò)誤的說法是( )
A . 這個(gè)電源可以使“10V2W”的燈泡正常發(fā)光
B . 此電源的交流電的周期是314s
C . 此電源在t=0.01s時(shí)電壓為零
D . 這個(gè)電源可能把“10V2μF”的電容器擊穿
7. (2分) (2017鎮(zhèn)江模擬) 如圖所示,將一鋁管豎立在水平桌面上,把一塊直徑比鋁管內(nèi)徑小一些的圓柱形的強(qiáng)磁鐵從鋁管上端由靜止釋放,強(qiáng)磁鐵在鋁管中始終
5、與管壁不接觸.則強(qiáng)磁鐵在下落過程中( )
A . 若增加強(qiáng)磁鐵的磁性,可使其到達(dá)鋁管底部的速度變小
B . 鋁管對(duì)水平桌面的壓力一定逐漸變大
C . 強(qiáng)磁鐵落到鋁管底部的動(dòng)能等于減少的重力勢(shì)能
D . 強(qiáng)磁鐵先加速后減速
8. (2分) 在一空間有方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,向外的磁場(chǎng)分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi),向內(nèi)的磁場(chǎng)分布在除圓形區(qū)域外的整個(gè)區(qū)域,該平面內(nèi)有一半徑為b(b> a)的圓形線圈,線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓。從某時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度開始減小到 ,則此過程中該線圈磁通量的變化量的大小為( )
6、
A . πB(b2-a2)
B . πB(b2-2a2)
C . πB(b2-a2)
D . πB(b2-2a2)
9. (2分) 將正弦交流電經(jīng)過整流器處理后,得到的電流波形剛好去掉了半周,如圖,它的有效值是( )
A .
B .
C .
D .
10. (2分) 如圖所示為一臺(tái)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極,它們的表面呈半圓柱面形狀.M是圓柱形鐵芯,它與磁極的柱面共軸,鐵芯上有一矩形線框,可繞與鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn).磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿半徑、大小近似均勻的磁場(chǎng).若從圖示位置開始計(jì)時(shí),當(dāng)線框繞固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下
7、列圖象中能正確反映線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化規(guī)律的是( )
A .
B .
C .
D .
二、 多選題 (共4題;共12分)
11. (3分) (2017高二上臨夏期末) 如圖甲所示,100匝線圈(圖中只畫了1匝)兩端A、B與一電壓表相連.線圈內(nèi)有一垂直指向紙內(nèi)方向的磁場(chǎng),線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化.下列關(guān)于電壓表的說法正確的是( )
A . 電壓表讀數(shù)為50V
B . 電壓表讀數(shù)為150V
C . 電壓表“+”接線柱接A端
D . 電壓表“+”接線柱接B端
12. (3分) (2018高二下孝義期末) 如圖甲所示,單匝矩形線圈
8、 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生正弦式交變電流,其電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖線 所示,當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖線 所示。以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式交變電流的說法正確的是( )
A . 從圖線可算出穿過線圈磁通量的最大值
B . 線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為
C . 在圖線 和 中, 時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為零
D . 圖線 電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為
13. (3分) (2017高二上臺(tái)州期中) 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一不計(jì)電阻的矩形線圈,繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端,電壓表和電流表均為理想電表,
9、Rt為熱敏電阻(溫度升高時(shí)其電阻減?。琑為定值電阻.下列說法正確的是( )
A . 在t=0.01s末,矩形線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直
B . 變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=36sin50πt(V)
C . Rt處溫度升高時(shí),電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變
D . Rt處溫度升高時(shí),電流表的示數(shù)變大,變壓器輸入功率變大
14. (3分) (2017高二上牡丹江期末) 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖1所示,產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖2所示,則( )
A . t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率最大
B . t=0.01s時(shí)
10、線框平面與中性面重合
C . 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為220V
D . 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100Hz
三、 綜合題 (共4題;共60分)
15. (15分) (2020高二上沈陽期末) 如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的匝數(shù)n=100、電阻r=10Ω,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接,電阻R=90Ω,與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,ab長(zhǎng)20厘米,bc長(zhǎng)10厘米,角速度ω=100rad/s。求:
(1) 交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值;
(2) 電路中交流電壓表的
11、示數(shù);
(3) 電阻R上的功率。
16. (20分) (2017高二下宜春期中) 如圖所示,線圈abcd的面積是0.05m2 , 共100匝,線圈總電阻r=1Ω,外接電阻R=9Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T,線圈以角速度ω=100π rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng).求:
(1)
若線圈經(jīng)圖示位置開始計(jì)時(shí),寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式;
(2)
求通過電阻R的電流有效值.
17. (15分) (2017蘇州模擬) 如圖是某學(xué)習(xí)小組在空曠的場(chǎng)地上做“搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)”的示意圖.他們將一銅芯線像甩跳繩一樣勻速搖動(dòng),銅芯線的兩端分別通過細(xì)銅線與靈敏交流電流表相連.搖繩的兩位同學(xué)的連
12、線與所在處的地磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng))垂直.搖動(dòng)時(shí),銅芯線所圍成半圓周的面積S=2m2 , 轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=10 rad/s,用電表測(cè)得電路中電流I=40μA,電路總電阻R=10Ω,取 =2.25.
(1)
求該處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)
從銅芯線所在平面與該處地磁場(chǎng)平行開始計(jì)時(shí),求其轉(zhuǎn)過四分之一周的過程中,通過電流表的電量q;
(3)
求銅芯線轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中,電路產(chǎn)生的焦耳熱Q.
18. (10分) (2017高二上寶雞期末) 如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,邊長(zhǎng)L=10cm的正方形線圈abcd共200匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱
13、軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=20rad/s,外電路電阻R=4Ω,求:
(1)
計(jì)算線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過60角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和交流電壓表的示數(shù);
(2)
線圈從中性面轉(zhuǎn)過60角的過程中通過電阻R的電荷量;
(3)
線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功.
第 13 頁 共 13 頁
參考答案
一、 單選題 (共10題;共20分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
二、 多選題 (共4題;共12分)
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
三、 綜合題 (共4題;共60分)
15-1、
15-2、
15-3、
16-1、
16-2、
17-1、
17-2、
17-3、
18-1、
18-2、
18-3、