2012高三物理一轮复习福建专版课时练习10.1交变电流的产生和描述.docVIP

高考资源网. 第十章 第1讲 1．如下图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在t＝时刻 (　　) A．线圈中的电流最大 B．穿过线圈的磁通量为零 C．线圈所受的安培力为零 D．穿过线圈磁通量的变化率最大 【解析】　注意线圈转动过程中通过两个特殊位置(平行于磁感线和垂直于磁感线)时的特点；磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率不同；t＝＝，线圈转过90°，本题应选C. 【答案】　C 2．如下图所示电路中，已知交流电源电压u＝200sin 100πt V，电阻R＝100 Ω.则电流表和电压表的示数分别为 (　　) A．1.41 A,200 V B．1.41 A,141 V C．2 A,200 V D．2 A,141 V 【解析】　电流表和电压表显示的是有效值，U＝＝100 V≈141 V；I＝＝1.41 A，故选项B正确． 【答案】　B 3．(2009年大连一模)如图所示是磁电式电流表的结构图和磁场分布图，若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向，且磁场有理想的边界，线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等．某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用，让线圈匀速转动，若从图中水平位置开始计时，取起始电流方向为正方向，表示产生的电流随时间变化关系的下列图象中正确的是 (　　) 【解析】　由于线圈在磁场中切割磁感线，切割速度方向总是与磁场方向垂直，磁感应强度B、导线有效长度L和导线切割速率v等都不变化，由E＝BLv，可知产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变．根据右手定则，电流方向做周期性变化，C正确． 【答案】　C 4．如图所示，边长为L＝0.2 m的正方形线圈abcd，其匝数为n＝10、总电阻为r＝2 Ω，外电路的电阻为R＝8 Ω，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B＝1 T，若线圈从图示位置开始，以角速度ω＝2 rad/s绕OO′轴匀速转动，则以下判断中正确的是(　　) A．在t＝时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，此时磁通量随时间变化为零 B．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e＝0.8sin 2t C．从t＝0时刻到t＝时刻，电阻R上产生的热量为Q＝3.2π×10－4 J D．从t＝0时刻到t＝时刻，通过R的电荷量q＝0.02 C 【解析】　线圈在磁场中转动，Em＝nBSω＝0.4 V，B错．当线圈平面与磁场平行时磁通量变化最快，A错．QR＝I2Rt＝2Rt＝1.6π×10－3 J，C错．q＝n＝0.02 C，D正确． 【答案】　D5．如图所示，单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，在转动过程中，穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中的最大感应电动势为Em，下列说法 ①在穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为 ②在穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为 ③线框每转动一周，线框中的感应电流方向改变一次 ④线框转动的角速度为 其中正确的是(　　) (　　)A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 【解析】　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，若从中性面开始计时，穿过线框的磁通量Φ按余弦规律变化，线框中产生的感应电动势按正弦规律变化，在穿过线框的磁通量为Φm/2的时刻，线框中的感应电动势大于Em/2，①错误；在穿过线框的磁通量为Φm/的时刻，线框中的感应电动势等于Em/，②正确；线框每转动一周，线框中感应电流的方向改变两次，③错误；由Em＝BSω＝Φmω解得线框转动的角速度为ω＝Em/Φm，④正确．正确选项为C. 【答案】　C 6．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生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(　　) A．线圈先后两次转速之比为2∶1 B．两种情况在0.3 s内通过线圈的磁通量之比为1∶1 C．两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝3∶2 D．两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝9∶4 【解析】　两种情况Ta∶Tb＝2∶3，fa∶fb＝3∶2，线圈先后两次转速之比为3∶2，选项A错误．两种情况下在0.3 s内磁通量的变化量不同，选项B错误．交流电的最大值Em＝NBSω，电动势最大值之比为3∶2.Q＝t，两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝9∶4，选项D正确． 【答案】　D 7．如下图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是 (　　) A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 B．两种电压的有效值相等 C．图甲所示电压的