2019届高考物理（人）版第一轮复习课时作业章末质量检测10交变电流、传感器.docVIP

PAGE 章末质量检测(十)　　　　 (时间：60分钟　满分：100分) 一、选择题(本题10小题，每小题7分，共70分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．如图1所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈的电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时 (　　) 图1 A．线圈中感应电流的方向为abcda B．线圈中的感应电动势为2nBl2ω C．穿过线圈磁通量随时间的变化率最大 D．线圈ad边所受安培力的大小为eq \f(n2B2l1l\o\al(2,2)ω,R)，方向垂直纸面向里 解析　当线圈转到图示的位置时，线圈的磁通量即将向右增加，由楞次定律结合安培定则可知，线圈中感应电流的方向为adcba，故A错误；当转到图示的位置时产生的电动势最大，由法拉第电磁感应定律可得，穿过线圈的磁通量的变化率最大。此时电动势的大小为e＝2nBl2ωeq \f(l1,2)＝nBl1l2ω，B错误，C正确；线圈此时的感应电流大小为I＝eq \f(e,R)＝eq \f(nBl1l2ω,R)，所以ad边所受的安培力的大小为F＝nBIl2，代入I可得F＝eq \f(n2B2l1l\o\al(2,2)ω,R)，方向垂直纸面向外，D错误。 答案　C 2．正弦交变电流经过匝数比为n1∶n2＝10∶1的理想变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按图2甲所示方式连接，R＝10 Ω。图乙是R两端电压U随时间变化的图象，Um＝10 V，则下列说法中正确的是 (　　) 图2 A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是 iR＝eq \r(2)cos 100πt(A) B．电流表A的读数为0.1 A C．电流表A的读数为eq \f(\r(2),20) A D．电压表V的读数为10 V 解析　由图乙知T＝2×10－2 s，f＝50 Hz，ω＝2πf＝100π rad/s，Im＝eq \f(Um,R)＝1 A，故iR＝cos 100πt(A)，A错误；通过R的电流的有效值I2＝eq \f(Im,\r(2))＝eq \f(\r(2),2) A，再根据eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)知，I1＝eq \f(\r(2),20) A，B错误，C正确；电压表读数应为副线圈两端电压的有效值，即U＝eq \f(Um,\r(2))＝eq \f(10,\r(2)) V，故D错误。 答案　C 3．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图3所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则 (　　) 图3 A．流过电阻的电流是20 A B．与电阻并联的电压表的示数是100 eq \r(2) V C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103 W 解析　原线圈中电压的有效值是220 V，由变压比eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)知副线圈中电压为U2＝100 V，流过电阻的电流I＝eq \f(U2,R)＝10 A，A错误；与电阻并联的电压示数是100 V，B错误；经过1分钟电阻发出的热量Q＝I2Rt＝6×104 J，C错误；变压器的输入功率等于输出功率，即P入＝P出＝UI＝1×103 W，故D正确。 答案　D 4．(2014·保定一模)如图4所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd位于磁感应强度B＝eq \f(6\r(2),25π) T的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5 m2，内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝10π rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12 V，12 W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法正确的是 (　　) 图4 A．通过灯泡的交变电流的频率是50 Hz B．变压器原、副线圈匝数之比为10∶1 C．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 V D．若将灯泡更换为“12 V,24 W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速 解析　由ω＝2πf可得通过灯泡的交变电流的频率是5 Hz，选项A错误；矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为Em＝NBSω＝100×eq \f(6\r(2),25π)×0.5×10π V＝120eq \r(2) V，变压器输入电压为120 V，由变压器变压公式可知，变压器原、副线圈匝数之比为10∶1，选项B正确，C错误；因副线圈电压仍为12 V，故将灯泡更换为“12 V,24 W