高考物理江蘇專版總復(fù)習(xí)課時作業(yè): 四十二 交變電流的產(chǎn)生和描述 含解析

上傳人:沈*** 文檔編號:63901953 上傳時間:2022-03-20 格式:DOC 頁數(shù):6 大?。?80.52KB
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1、課時作業(yè)課時作業(yè) 四十二四十二 交變電流的產(chǎn)生和描述交變電流的產(chǎn)生和描述(限時:45 分鐘)(班級_姓名_)1(多選)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖,線圈的 AB 邊連在金屬滑環(huán) K 上,CD 邊連在滑環(huán) L 上,導(dǎo)體做的兩個電刷 E、F 分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接關(guān)于其工作原理,下列分析正確的是()第 1 題圖A在線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,穿過線圈的磁通量最大B在線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間,線圈中的感應(yīng)電流最大C在線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間,穿過線圈的磁通量最小D在線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間,線圈中的感應(yīng)電流最小2小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共 N 匝,每匝

2、可簡化為矩形線圈 abcd,磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場,方向垂直于線圈中心軸 OO,線圈繞 OO軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示線圈 ab 邊和 cd 邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為 e0,不計線圈電阻,則發(fā)電機(jī)輸出電壓 ()第 2 題圖A峰值是 e0B峰值是 2e0C有效值是22Ne0D有效值是2Ne03(多選)某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動勢為 e50sin100t(V)對此電動勢,下列表述正確的有()A最大值是 50 2 VB頻率是 100 HzC有效值是 25 2 VD周期是 0.02 s4(多選)如圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型,在風(fēng)力的作用下,風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比某一風(fēng)速時

3、,線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示,則()甲乙第 4 題圖A電流的表達(dá)式為 i0.6sin(10t)AB磁鐵的轉(zhuǎn)速為 10 r/sC風(fēng)速加倍時電流的表達(dá)式為 i1.2sin(10t)AD風(fēng)速加倍時線圈中電流的有效值為 0.6 2 A5(多選)如圖所示,面積為 S、匝數(shù)為 N、電阻為 r 的線圈與阻值為 R 的電阻構(gòu)成閉合回路,理想交流電壓表并聯(lián)在電阻 R 的兩端線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)動軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動設(shè)線圈轉(zhuǎn)動到圖示位置的時刻 t0.則()第 5 題圖A在 t0 時刻,線圈處于中性面,流過電阻 R 的電流為 0,電壓表的讀數(shù)也為 0B1 秒鐘內(nèi)流過電阻 R 的

4、電流方向改變次C在電阻 R 的兩端再并聯(lián)一只電阻后,電壓表的讀數(shù)將減小D在電阻 R 的兩端再并聯(lián)一只電容較大的電容器后,電壓表的讀數(shù)不變6 如圖所示為一個經(jīng)調(diào)控電路調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓, 正弦交流電的每一個二分之一周期中,前面四分之一周期被截去,則現(xiàn)在電燈上電壓的有效值為()第 6 題圖AUmB.Um2C.Um3D.Um27(多選)電阻為 1 的單匝矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸,在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖所示,現(xiàn)把交變電流加在電阻為 9 的電熱絲上,下列判斷正確的是()第 7 題圖A線圈轉(zhuǎn)動的角速度為 100 rad/sB在 00.005 s 時間內(nèi),通過電阻

5、的電荷量為15CC電熱絲兩端的電壓為 180 VD電熱絲的發(fā)熱功率為 1800 W8一小型發(fā)電機(jī)可看成一匝數(shù) n1000 匝、邊長 L20 cm、內(nèi)阻 r1 的正方形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動, 當(dāng)轉(zhuǎn)動周期 T0.01 s 時, 用它給銘牌上標(biāo)有“50 V,250 W”的小電動機(jī)供電,恰能使其正常工作,已知電動機(jī)內(nèi)阻 r1 ,求:(1)電動機(jī)輸出的機(jī)械功率;(2)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值;(3)發(fā)電機(jī)內(nèi)部磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B;(4)電動機(jī)由于某種原因被卡住,此時電動機(jī)內(nèi)阻上的熱功率9如圖所示,某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為49

6、,磁場均沿半徑方向匝數(shù)為 N 的矩形線圈 abcd 的邊長 abcdl、bcad2l.線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動,bc 和 ad 邊同時進(jìn)入磁場在磁場中,兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B、 方向始終與兩邊的運(yùn)動方向垂直線圈的總電阻為 r, 外接電阻為 R.求:(1)線圈切割磁感線時,感應(yīng)電動勢的大小 Em;(2)線圈切割磁感線時,bc 邊所受安培力的大小 F;(3)外接電阻上電流的有效值 I.第 9 題圖課時作業(yè)(四十二)交變電流的產(chǎn)生和描述 1.AC【解析】中性面處 BS,此時線圈磁通最大,而感應(yīng)電動勢、磁通變化率、感應(yīng)電流均為 0;垂直中性面處 B/S,此時磁通為 0,但感應(yīng)電動勢

7、、磁通變化率、感應(yīng)電流均為最大,故選項(xiàng) AC 正確2D【解析】由題意可知,線圈 ab 邊和 cd 邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為 e0,因此對單匝矩形線圈總電動勢最大值為 2e0,又因?yàn)榘l(fā)電機(jī)線圈共 N 匝,所以發(fā)電機(jī)線圈中總電動勢最大值為 2Ne0,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,在不計線圈內(nèi)阻時,輸出電壓等于感應(yīng)電動勢的大小,即其峰值為 2Ne0,故 A、B 錯誤;又由題意可知,若從圖示位置開始計時,發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式交變電流,由其有效值與峰值的關(guān)系可知,UUm2,即 U 2Ne0,故 C 錯誤、D 正確3CD【解析】交變電動勢 eEmaxsint 或 eEmaxcost,其中

8、Emax為電動勢的最大值,為角速度,有效值 EEm2,周期 T2,頻率 f1T,由 e50sin100t 知,Emax50 V,E25 2 V,T20.02 s,f1T50 Hz,所以選項(xiàng) CD 正確4AD【解析】由圖乙可知產(chǎn)生的電流為正弦交變電流,iImsint,其中 Im0.6A,T02 s,而2T10rad/s,則 i0.6sin(10t) A,A 項(xiàng)正確;nf1T5 r/s,B 項(xiàng)錯誤;風(fēng)速加倍時,角速度增大為原來的兩倍,根據(jù) ImNBSR可知,電流的最大值增大為原來的兩倍,則風(fēng)速加倍時電流的表達(dá)式為 i1.2sin(20t)A,C 項(xiàng)錯誤;根據(jù) IIm2,風(fēng)速加倍時 I2Im20.6

9、 2A,D 項(xiàng)正確5BC【解析】電表讀數(shù)應(yīng)為有效值,故 A 錯;正余弦交流電一個周期電流方向改變兩次,所以 1 s 電流方向改變次數(shù) n22,B 正確;并聯(lián)電阻外阻減小根據(jù)全電路歐姆定律知 C 正確;電容器“斷直通交” ,并聯(lián)電容器總電流變大內(nèi)電壓變大,外電壓減小,D 錯;選 BC.6D【解析】由題給圖象可知,交流電壓的變化規(guī)律具有周期性,用電流熱效應(yīng)的等效法求解設(shè)電燈的阻值為 R,正弦交流電壓的有效值與峰值的關(guān)系是 UUm2,由于一個周期內(nèi)半個周期有交流電壓,一周期內(nèi)交流電產(chǎn)生的熱量為 QU2RtU2mT4R,設(shè)交流電壓的有效值為 U,由電流熱效應(yīng)得 QU2RT,所以該交流電壓的有效值 UU

10、m2,可見選項(xiàng)D 正確7BD【解析】由題圖可知 T0.02 s,2T100 rad/s,A 錯誤;在 00.005s 內(nèi),由 UmnBS得 BS2Wb,qRrBS0Rr15C,B 正確;電熱絲兩端的電壓URRrUm290 2 V,C 錯誤;電熱絲的發(fā)熱功率 PI2RU2R(90 2)29W1800 W,D 正確8(1)225 W(2)78 V(3)3.1103T(4)756 W【解析】 (1)IPU250505 A, P熱I2r52125 W, P機(jī)PP熱25025225W.(2)U內(nèi)Ir515 V,E有UU內(nèi)50555 V ,Em 2E有 25578 V.(3)由 EmnBL2nBL22T可得:BEmT2nL2780.01210003.140.043.1103T.(4)P熱E有rr2r551121756 W.9(1)2NBl2(2)4N2B2l3rR(3)4NBl23(rR)【解析】(1)bc、ad 邊的運(yùn)動速度 vl2感應(yīng)電動勢 Em4NBlv解得 Em2NBl2.(2)電流 ImEmrR,安培力 F2NBIml解得F4N2B2l3rR.(3)一個周期內(nèi),通電時間 t4T9根據(jù)焦耳定律 R 上產(chǎn)生的電熱QI2mRt且 QI2RT解得I4NBl23(rR).

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