第十章 交变电流 传感器课时跟踪检测(三十四)交变电流的产生及描述

第十章 交变电流 传感器课时跟踪检测(三十四)交变电流的产生及描述内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (三十四) 交变电流的产生及描述对点训练：交变电流的产生及变化规律1(2015北京丰台期末)在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图 1 甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则()图 1At s 时线圈平面与磁场方向平行 Bt s 时线圈的磁通量变化率最大C线圈产生的交变电动势频率为 100 圈产生的交变电动势有效值为 311 2015济宁模拟)电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。 如图 2 甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管。 一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流， 2、经一系列转化后可将电信号转为声音信号。 若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量 随时间 t 的变化如图乙所示，则螺线管内感应电流 i 随时间 t 变化图像为()图 2图 33(多选) (2015吉林模拟)如图 4 所示，闭合的矩形导体线圈 匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 速转动，沿着 向观察，线圈沿顺时针方向转动。 已知匀强磁场的磁感应强度为 B，线圈匝数为 n，的边长为 L1，的边长为 圈电阻为 R，转动的角速度为 ，则当线圈转至图示位置时( )高中物理资源下载平台世昌的博客 线圈中感应电流的方向为 圈中的感应电动势为 2过线圈的磁通量随时间的变化率最大D线圈 所受安培力的大小为 ，方向垂直纸面 3、向里效值的理解与计算4(多选)(2015北京东城期末)北京市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为 u220 00t(V)，对此交变电压，下列表述正确的2是( )A最大值是 220 V B频率是 50 效值是 220 V D周期是 (多选) 如图 5 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 R。 当线圈以右边为轴，以恒定的角速度 匀速转动时，下列叙述中正确的是()图 5A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 4、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多选)(2013山东高考)图 6 甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场， 为交流电流表。 线圈绕垂直于磁场的水平轴 逆时图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。 以下判断正确的是()高中物理资源下载平台世昌的博客 电流表的示数为 10 圈转动的角速度为 50 s 时线圈平面与磁场方向平行Ds 时电阻 R 中电流的方向自右向左7(2015唐山模拟)一个 U 形金属线框在匀强磁场中绕 以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻 R 供电，如图 7 甲、乙所示。 其中甲图中 右侧有磁场，乙图中 5、整个空间均有磁场，两磁场感应强度相同。 则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为( )图 7A1 B122C14 D11对点训练：交变电流的“四值”8. (2015宝鸡质检)如图 8 所示，图线 a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线 b 所示。 以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是()图 8A线圈先后两次转速之比为 12B交流电 a 的电压瞬时值 u10)C交流电 b 的电压最大值为 图中 t0 时刻穿过线圈的磁通量为零高中物理资源下载平台世昌的博客 (2013福建高考)如图 9，实验室一台手摇交流发电机，内阻 r，外接 R 的电 6、阻。 闭合开关 S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势 e10 10t(V)，则()图 9A该交变电流的频率为 10 电动势的有效值为 10 接电阻 R 所消耗的电功率为 10 路中理想交流电流表 的示数为 形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图 10 所示。 此线圈与一个 R10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是()图 10A交变电流的周期为 变电流的频率为 8 变电流的有效值为 变电流的最大值为 4 2012江苏高考)某兴趣小组设计了一种发电装置，如图 11 所示。 在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角 均为 ，磁 7、场均沿半径方向。 匝数为 N 的矩形线圈49边长 abl、bcl。 线圈以角速度 绕中心轴匀速转动， 同时进入磁场。 在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为 B、方向始终与两边的运动方向垂直。 线圈的总电阻为 r，外接电阻为 R。 求：高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小 2)线圈切割磁感线时，所受安培力的大小 F；(3)外接电阻上电流的有效值 I。 12(2015北京海淀联考)如图 12 甲所示，长、宽分别为 2 的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为 n，总电阻为 r，可绕其竖直中心轴 动。 线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环 C、 D(集流环) 焊接在一 8、起，并通过电刷和定值电阻 R 相连。 线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度 B 的大小随时间 t 的变化关系如图乙所示，其中 1 和 为已知。 在 0t 1 的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t 1 时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度 匀速转动。 求：图 12(1)0t 1 时间内通过电阻 R 的电流大小；(2)线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻 R 产生的热量；(3)线框匀速转动后，从图甲所示位置转过 90的过程中，通过电阻 R 的电荷量。 高中物理资源下载平台世昌的博客 选 Ats 时线圈平面与磁场方向平行，感应电动势最大，选项 A 正确；ts 9、时线圈的磁通量最大，变化率最小，选项 B 错误；线圈产生的交变电动势周期为 s，频率为 50 项 C 错误；线圈产生的交变电动势最大值为 311 V，选项 D 错误。 2选 B由法拉第电磁感应定律，则螺线管内感应电流。 3选 线圈转至图示位置时由楞次定律可判断出线圈中感应电流的方向为圈中的感应电动势为 过线圈磁通量随时间的变化率最大，选项A、C 正确，选项 B 错误；线圈 方向垂直纸面向里， 错误。 4选 交变电压最大值是 220 V，有效值是 220 V，频率是 50 s，选项 B、C 正确 A、D 错误。 5选 圈中产生的感应电动势最大值为 动势有效值为 E 2电流的有效值为 I ，选项 A 正 10、确；据楞次定律可知转过 30时，线22 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 QI 2，选R 错误。 6选 据 i流电的最大值为 10 A，所以电流表的示数(有效值)2为 10 A，A 正确。 交流电的周期 Ts，线圈转动的角速度 100 s，B 错误。 s 时，感应电流达到峰值，线圈平面与磁场方向平行，C 正确。 s 时，线圈又回到题图所示位置，根据右手定则可以判断，电阻 错误。 7选 A题图甲中的磁场只在 的右侧，所以线框只在半周期内有感应电流产高中物理资源下载平台世昌的博客 ，如图甲，电流表测得是有效值，所以 I。 题图乙中的磁场布满 11、整个空间，线框12以 I ，则 II1 ，即 A 正确。 228选 C产生的正弦交流电的周期之比为 23，线圈先后两次转速之比为 32 ，选项 A 错误；交流电 .4 s，交流电 u10t (V)，选项 B 错误；由最大值 者最大值之比为 32，交流电 V，选项 C 正203确；在图中 t0 时刻感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，选项 D 错误。 9选 D由交流电的表达式可知 10 s，E m10 V，得 f 5 10 22V，A、B 错误。 I 1 A ，D 正确。 P RI 2R9 W， C 错误。 C由图像可知交变电流的周期 Ts，频率 f 4 选项 A、B 错1变电流的有效值 I A A，故选项 C 正确；交变电流的最大值0210 2 A2 A，故选项 D 错误。 01011解析：(1)bc、的运动速度 v ，m4m2。 (2)电流 ，安培力 F2。 4R(3)一个周期内，通电时间 t 世昌的博客 I WI 2。 4r R答案：(1)2(2) (3)4R 4r R12解析：(1)0t 1时间内，线框中的感应电动势 En t 1 B0过电阻。 r 1 R r)线框产生感应电动势的最大值Em。