2018届高考物理一轮复习 专题 交变电流的产生和描述检测题

交变电流的产生和描述

[基础训练]

1．(2017·安徽宿州期末)如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是( )

A．1.5 V C.

3

V 2

B．1 V D.3 V

2．(2017·山东莱芜期末)一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期1

为T，从中性面开始计时，当t＝T时，感应电动势的瞬时值为10 V，则此交流电电压的

12有效值为( )

A．52 V C．102 V

B．10 V D．20 V

3．(2017·湖北重点中学第二次联考)如图所示为某一线圈交流电的电流—时间关系图1

象前半个周期为正弦波形的，则一个周期内该电流的有效值为( )

2

3

A.I0 2C.3

I0 2

B.5

I0 2

5D.I0 2

4．(2017·湖南永州二模)一交变电流随时间变化的规律如图所示，由图可知( )

A．该交变电流的瞬时值表达式为i＝10sin 25πt(A)

B．该交变电流的频率为50 Hz C．该交变电流的方向每秒钟改变50次

D．该交变电流通过阻值为2 Ω的电阻时，此电阻消耗的功率为200 W

5．(2017·河南开封一模)如图所示，甲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变化的正弦规律如图乙所示．发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变，则下列说法中正确的是( )

A．电压表的示数为6 V B．发电机的输出功率为4 W

C．在1.0×10 s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D．在1.0×10 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大

－2－2

6．科技小组在探究交变电流的产生及变化规律时，将电流计(0刻度在正中央)与一个保护电阻R0串联后，接到交流发电机模型的两个输出端，如图所示．发电机模型线圈匝数可调．转动手柄使线圈在磁场中匀速转动，观察电流计指针的偏转情况，下列叙述与观察结果相符的是( )

A．电流计指针总是左、右摆动

B．当转速很小时，电流计指针左、右摆动

C．当转速很大时，电流计指针指向某一侧不为零的定值

D．当线圈匝数少时，电流计指针左、右摆动，当线圈匝数多时，电流计指针指向某一侧不为零的定值

7．(2017·河北石家庄模拟)如图所示的空间存在一匀强磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN，在MN右侧有一矩形金属线圈abcd，ab边与MN重合．现使线圈以

ab边为轴按图示方向匀速转动，将a、b两端连到示波器的输入端，若电流从a到b为正，

2

则下图中示波器观察到的ab中电流随时间变化的规律是( )

8．(2017·吉林长春质检)边长为a的N匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动，转速为n，线圈所围面积内的磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示，图象中Φ0为已知．则下列说法正确的是( )

A．t1时刻线圈中感应电动势最大 B．t2时刻线圈中感应电流为零 Φ0

C．匀强磁场的磁感应强度大小为2 NaD．线圈中瞬时感应电动势的表达式为e＝2NπΦ0ncos 2πnt

[能力提升]

9．(2017·河北邢台期末)在图示电路中，电阻R1与电阻R2的阻值均为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看成零，反向电阻可看成无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u＝20sin 100πt(V)，则R1两端的电压有效值为( )

A．5 V C．15 V

B．52 V D．510 V

10．(2017·河北石家庄一模)如图所示为小型旋转电枢式交流发电机，电阻r＝1 Ω的

3

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OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电路连接，滑动变阻器R的最大阻值为6 Ω，滑片P位于滑动1

变阻器距下端处，定值电阻R1＝2 Ω，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期T＝0.02 s．闭

3合开关S，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转动过程中理想电压表示数是5 V．下列说法正确的是( )

2

A．电阻R1消耗的功率为 W

3

B．0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零

C．线圈产生的电动势e随时间t变化的规律是e＝62sin 100πt(V) 12

D．线圈从开始计时到 s的过程中，通过R1的电荷量为 C

200200π

11．(2017·河南洛阳尖子生全市第二次联考)(多选)如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，下列判断正确的是( )

A．电压表的读数为

NBSωR

2R＋rNBS R＋rB．当线圈由图示位置转过30°的过程中，通过电阻R的电荷量为

N2B2S2ωRπ

C．在线圈转过一周的过程中，电阻R上产生的焦耳热为 R＋r2

D．当线圈由图示位置转过30°时通过电阻R的电流为

NBSω

R＋r12．(2017·安徽江南十校联考)(多选)如图所示，处在垂直于纸面向外、磁感应强度为

B的匀强磁场中的单匝矩形闭合线框MNPQ，以恒定的角速度ω绕对角线NQ转动．已知MN长为l1，NP长为l2，线框电阻为R.t＝0时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是( )

4

A．矩形线框产生的感应电动势有效值为B．矩形线框转过π时的电流为零

C．矩形线框转动一周，通过线框任意横截面的电荷量为πBl1l2ω

D．矩形线框转过π过程中产生的热量为 2R13．某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁4

场区域的圆心角α均为π，磁场均沿半径方向．匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab＝cd9＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场．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：

222

2

Bl1l2ω 2

Bl1l2

R (1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em； (2)线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F； (3)外接电阻上电流的有效值I.

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