（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第十章 交变电流 传感器 课时提升练29

（课堂新坐标）2016年高三物理一轮复习第十章 交变电流 传感器 课时提升练29内容摘要：

1、课时提升练 (二十九)交变电流的产生和描述(限时：45 分钟)A 组对点训练巩固基础知识题组一正弦式交变电流的产生1如图 10112 所示，矩形线圈 轴 速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是()图 10112At0 时穿过线圈的磁通量最大，产生的感生电流最大B t (T 为周期)时感生电流沿 向转速增大为原来的 2 倍，则交变电流的频率是原来的 4 倍D若转速增大为原来的 2 倍，则产生的电流有效值为原来的 4倍【解析】图示时刻，ab、切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零，A 错误；根据线圈的转动方向，确定 时线右手定则可以确定线圈中的感应电流沿 正确；根据转速和 2、频率的定义可知 C 错误；根据Em ，I 可知电流有效值变为原来的 2 倍，D 错答案】单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动在转动过程中，线框中的最大磁通量为 m，最大感应电动势为 列说法中正确的是()A当磁通量为零时，感应电动势也为零B当磁通量减小时，感应电动势也减小C当磁通量等于 ，感应电动势等于 速度 等于析】根据正弦式交变电流的产生及其变化规律：当磁通量最大时，感应电动势为零；当磁通量减小时，感应电动势在增大；磁通量减为零时，感应电动势最大由此可知 A、B 项错误；设从线框位于中性面开始计时，则有 eE t，式中 S，故角速度 ，D 项正确；设 em，则解出 t 6此 3、时 B m，所以 C 项错6 32 32【答案】效值的计算3图 10113 甲为一正弦交流电的图象，图 10113 乙为一方波交流电的图象以下关于这两个交流电的说法中正确的是()图 10113A两种交变电流的有效值均为 甲表示的交变电流的瞬时值的表达式为 i20t (A)C两种交变电流分别通过同一只电阻，在各自的一个周期内，在该电阻上产生的热量之比为 Q 甲 Q 乙 23D图甲表示的交变电流经过一个变压比为 51 的升压变压器后，该交变电流的频率将变为原来的15【解析】从题图上可以看出，正弦交流电的峰值是 2 A，周期是 0.4 s；而方波交流电的峰值也是 2 A，周期则为 0.3 s正弦交流 4、电电流的有效值为 A，方波交流电电流的有效值 A，A 错误；正弦交流电的电流瞬时值的数学表达式为 i2t(A)，B 错误；将两种不同的交流电分别通过同一个电阻的时候，由于热量的计算要用电流的有效值，所以有 Q 甲 I 乙 I 入21 2数据可得 Q 甲 Q 乙 23，C 正确；变压器只能改变电路中的电压和电流，不能改变交变电流的频率，D 错误【答案】数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调节的，这种调节方法成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的如图 10114 甲所示为一种调光台灯的电路示意图， 5、它通过双向可控硅电子元件实现了无级调节亮度给该台灯接 220 V 的正弦交流电后加在灯管两端的电压为如图10114 乙所示的周期性电压( 每个周期的前半部分为一正弦函数完整波形的前 段) ，则此时交流电压表的示数为 ()14图 10114A220 V B110 V D. 102【解析】交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的，即在同一时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有效值设电压的有效值为 U，根据有效值定义有 T，解得 U110 V，所以选项 B 正确22022R 2R【答案】过某电流表的电流按如图 10115 所示的规律变化，则该电流表的读数为()图 6、 10115A4 A B4 5 A 析】由电流的热效应可得( )2R (3 )2R I 22 5 A ，选项 C 正确【答案】变电流“四值”的集合6(2014辽宁沈阳质量检测) 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图 10116 乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图 10116 甲所示，已知发电机线圈内阻为 ，外接一只电阻为 的灯泡，则 ()甲乙图 10116A电压表 V 的示数为 20 路中的电流方向每秒改变 5 次C灯泡实际消耗的功率为 36 动势随时间变化的瞬时值表达式为 e205t )V【解析】由甲图知电动势峰值为 20 V，周期为 0.2 s，所以 7、2有效值为 20 V，角速度 10 s，电压表测的是路端电压2R 18 V，A 项错误；交流电的频率r 5 一周期电流方向改变两次，所以每秒改变 10 次，泡实际消耗功率为 P W36 W，故 C 项正确；e20 0t(V)，D 项错误2【答案】2014郑州市一模) 图 10117 甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R10 的电阻连接，与电阻 R 并联的交流电压表为理想电表，示数是 10 V图 10117 乙是矩形线圈磁通量 随时间 t 变化的图象，则( )甲乙图 10117A电阻 R 8、上的电功率为 20 s 的 R 两端的电压瞬时值为零C R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 u00 t(V)D通过 R 的电流 i 随时间 t 变化的规律是 i0 t(A)【解析】电压表上的示数为有效值，故可知电阻 10 W，则 A 错误；由乙图可知， s 时磁通量为 0，此时的电压瞬时值最大，则 B 错误；由于磁通量按正弦规律变化，则电动势必按余弦规律变化，且电压最大值为 10 V， 100 s，所以 u00t(V)，故 C 正确；同理可知通过 i 00t(A)，则 D 错误案】多选 ) 如图 10118 所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为 T，转轴 直于磁场方向，线圈电 9、阻为 2 圈转过 60时的感应电流为 1 A那么( )图 10118A线圈消耗的电功率为 4 圈中感应电流的有效值为 2 意时刻线圈中的感应电动势为 e4意时刻穿过线圈的磁通量为 T【解析】线圈转动角速度 ，线圈平面从与磁场方向平行2转过 60时，电流的瞬时值表达式为 iI 01 AI m2 A，正弦交变电流有效值 I A，B 项错；线圈消耗的功率 P W，A 项正确；由欧姆定律可知，感应电动势最大值 V，所以瞬时值表达式为 e4 t，C 项正确；通2 t t，由感应电动势的最大值2 m m ，解两式得：2T t t，D 项错T 2T【答案】深化训练提升应考能力9(多选 )(2014南京模拟 10、)如图 10119 甲所示，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按余弦规律变化，其 et 图象如图 10119 乙所示发电机线圈的内阻为 1 ，外接灯泡的电阻为 9 ，则 ()甲乙图 10119A电压表的示数为 6 电机的输出功率为 4 02 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大D在 02 s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大【解析】根据 e V，有效值为 6 V，根据闭合电路欧姆定律可求得电压表的示数2为 U 6 V，A 错；根据电功率公式得发电机的输出功99 1率为 P( )29 W，B 错；根据 e02 s 时刻，电动势为零，说明此时线圈处于中性面，磁通量最大，C 正 11、确；在 02 s 时刻，电动势为最大，说明此时线圈处于与中性面垂直的位置，磁通量最小，但是磁通量的变化率最大，D 正确【答案】多选)如图 10120 所示，某玩具电磁驱动发电机可简化为在匀强磁场中的一匝闭合金属线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，磁场的磁感应强度大小为 B，线圈面积为 S，电阻为 恒定的角速度 匀速转动时，下列叙述中正确的是()图 10120A产生的感应电流的有效值为2过 30时，线圈中的电流方向为逆时针C转过 90的过程中，通过线圈导线某一横截面的电荷量为圈转动一周产生的热量为2析】线圈中产生的感应电动势最大值为 动势有效值为 E 电流的有效值为 I ，选22 22 正确；据 12、楞次定律可知转过 30时，线圈中感应电流方向为顺时针，选项 B 错误；由 ， ，q t，得到电荷量 q ，故选项 C 正确；线圈转一周的过程中，产生的热量为R 2，选项 D 错误案】如图 10121 甲所示电路中，D 为理想二极管 (正向电阻为零，反向电阻为无穷大)R 130 ，R 260 ，R 310 N 间加上如图 10121 乙所示的交变电压时，R 3 两端电压表的读数大约是()甲乙图 10121A3 VBC4 VD 5 V【解析】在 0s 内，二极管导通，电压表读数为 m4 V，在 s 内，二极管截止，电压表读数 V根据交流电有效值的定义得： 232 T，U ，B 正确22 案】图 10122 所示， 用电阻率为 、横截面积为 S 的硬导线做成一个边长为 L 的方框，其中一边串接有一理想电流表，方框的右半部分位于匀强磁场区域中，磁场方。