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《2020版高考物理金榜一轮课时分层作业：11.1交变电流的产生和描述（含解析）.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时分层作业三十一交变电流的产生和描述(45分钟 100分)【基础达标题组】一、选择题(本题共9小题,每小题7分,共63分。1～5题为单选题,6～9题为多选题)1.匀强磁场中有一长方形闭合导线框,分别以相同的角速度绕图a、b、c、d所示的固定转轴旋转,用Ia、Ib、Ic、Id表示四种情况下线框中电流的有效值,则( )A.Ia>Id B.Ia>Ib C.Ib>Ic D.Ic=Id【解析】选D。由题意可知,无论转轴
2、在中心,还是在一边,还是在其他位置,转动切割磁感线的线框面积不变,根据Em=nBSω,知线框感应电动势的最大值是相同的,因此四种情况下,线框产生感应电动势的瞬时表达式相同,即为e=Emsinωt,由闭合电路欧姆定律可知,感应电流瞬时表达式也相同,即为i=Imsinωt,则感应电流的最大值Im、感应电流的有效值均相同,故D项正确,A、B、C项错误。2.(2018·巢湖模拟)如图所示,直线OO′的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场B1,右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B2,且B1>B2,一总阻值为R的导线框ABCD以OO′为轴做角速度为ω的匀速转
3、动,导线框的AB边长为l1,BC边长为l2。以图示位置作为计时起点,规定导线框内电流沿A→B→C→D→A流动时为电流的正方向。则下列图象中能表示线框中感应电流随时间变化的是( )【解析】选A。回路中的感应电动势为e=e1+e2=B1l2ω·sinωt+B2l2ω·sinωt=sinωt,则电流为i=·sinωt,故A项正确,B、C、D项错误。3.(2018·兰州模拟)长为a、宽为b的矩形线框有n匝,每匝线圈电阻为R,如图所示,对称轴MN的左侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中,第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出;第二次让线框以ω=的
4、角速度转过90°角。那么( )A.通过导线横截面的电量q1∶q2=1∶nB.通过导线横截面的电量q1∶q2=1∶2C.线框发热功率P1∶P2=2n∶1D.线框发热功率P1∶P2=2∶1【解析】选D。根据法拉第电磁感应定律,得出感应电动势E=n,结合闭合电路欧姆定律I=与电量表达式q=It,即可解得电量q=,虽然两次的运动方式不同,但它们的磁通量的变化量相同,因此它们的电量之比为1∶1,故A、B项错误;瞬时感应电动势E=BLv,则感应电流的大小之比即为感应电动势大小之比,E1=nBav,第二次产生的感应电动势如图所示:最大值E2m=
5、nBaω,有效值E2=,再根据线框的发热功率P=,可知线框发热功率P1∶P2=2∶1,故C项错误,D项正确。4.三个相同的电阻,分别通过如图甲、乙、丙所示的交变电流,三个图中的I0和周期T相同。下列说法中正确的是( )A.在相同时间内三个电阻发热量相等B.在相同时间内,甲、乙发热量相等,是丙发热量的2倍C.在相同时间内,甲、丙发热量相等,是乙发热量的D.在相同时间内,乙发热量最大,甲次之,丙的发热量最小【解析】选C。甲的有效值为:I=,由Q=I2Rt可知一个周期内甲的发热量为:Q1=;乙前、后半个周期电流大小相等,故其发热量为:Q
6、2=RT;丙只有前半个周期有电流,故其发热量为:Q3=R×T=;故可知在相同时间内,甲、丙发热量相等,是乙发热量的,故C项正确。【加固训练】一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如图所示,在相同时间内电阻产生热量最大的是( )【解析】选D。对于A图正弦式电流,有效值:I1=Im=A;根据焦耳定律得:Q1=RT1==2RT1;对于B图正弦式电流,有效值:I2=Im=A,根据焦耳定律得:Q2=RT2=()2RT2=2RT2;对于图C形式电流,根据焦耳定律得:Q3=RT2=2.25RT2;对于图D形式电流,根据焦耳定律
7、得:Q4=R·+IR·=2RT1+2RT1=4RT1,其中T1=2T2;故在相同时间内电阻产生热量最大的是D。5.在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕轴以角速度匀速转动(如图甲所示),产生的感应电动势随时间的变化关系,如图乙所示,矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路,下列说法中正确的是( )A.从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零B.从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为C.t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E0D.t4时刻电阻R的发热功
8、率为【解析】选B。磁通量由正向BS变为负向BS,故t1到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量不为零,为ΔΦ=2BS,故A项错误;通过电阻的电荷量q=,所以t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量q=,又E0=nBSω,故q=,故B项正确;由
