2019年高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 第1讲 交变电流的产生和描述练习

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1、第1讲交变电流的产生和描述板块三限时规范特训　　时间：45分钟　满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)1.在磁感应强度B＝0.1T的匀强磁场中，一面积S＝0.06m2，电阻值r＝0.2Ω的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生频率为50Hz的交变电流。t＝0时，线圈平面与磁场垂直，如图所示。则(　　)A．t1＝0.005s时线框的磁通量最大B．t2＝0.055s时，电流的方向为abcdaC．从t＝0至t1＝0.005s内，流经线框截面的电荷量为0.03CD．保持交变电流频率不变，增加磁感应强度可增大

2、电动势的最大值，但有效值不变答案　C解析　交流电的频率为50Hz，周期为0.02s，在t＝0.005s时，线圈由图示位置转过90°，此时的磁通量为零，A选项错误。t＝0.055s时，也就是线圈由图示位置转270°时，由楞次定律可知，电流方向应为adcba，B选项错误。从t＝0至t1＝0.005s内，q＝Δt＝＝＝0.03C，C选项正确。电动势的最大值Em＝BSω＝BS·2πf，当磁感应强度增大，其他量不变时，电动势的最大值增大，产生的是正弦式交流电，有效值E＝也增大，D选项错误。2.如图所示为发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，其表面呈半圆柱面状。M是

3、圆柱形铁芯，它与磁极柱面共轴，铁芯上绕有矩形线框，可绕与铁芯共轴的固定轴转动。磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布。从图示位置开始计时，当线框匀速转动时，下图中能正确反映线框感应电动势e随时间t的变化规律的是(　　)答案　D解析　矩形线框在均匀辐向磁场中转动，v始终与B垂直，由E＝Blv知E大小不变，方向周期性变化，D正确。3．如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y＝2sinx曲线围成(x≤2m)，现把一边长为2m的正方形单匝线框以水平速度v＝10m/s匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为0.4T，线框电阻R＝0.5Ω，不计一切摩擦阻力，则(　　)A．水平拉

4、力F的最大值为8NB．拉力F的最大功率为12.8WC．拉力F要做25.6J的功才能让线框通过此磁场区D．拉力F要做12.8J的功才能让线框通过此磁场区答案　C解析　线框匀速通过磁场区，产生的感应电流先增大后减小，形成正弦交流电，周期为＝0.4s，感应电动势最大值为Em＝Blv＝8V，有效值为4V，感应电流最大值为16A，有效值为8A，则水平拉力最大值为Fm＝BIml＝12.8N，A选项错误。拉力的最大功率为Pm＝Fmv＝128W，B选项错误；线框匀速通过，拉力做的功等于焦耳热，Q＝I2Rt＝25.6J，C选项正确，D选项错误。4.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场

5、中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时(　　)A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d→aD．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力答案　A解析　闭合线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动就能产生正弦式交流电，产生的交流电与线圈的形状、轴的位置无关，由图示位置开始计时，产生的交流电的电动势e＝nBSω·cosωt，它只跟线圈的匝数n、线圈的面积S、转动的角速度ω及磁感应强度

6、有关，由题可知，不管绕P1还是P2轴转动，产生的交流电完全相同，所以A选项正确，B、D选项错误。由右手定则可知，电流方向都是adcba，C选项错误。5．小型交流发电机的矩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的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6V,6W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n＝5r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为(　　)A．i＝sin5t(A)B．i＝sin10πt(A)C．i＝1.41sin5t(A)D．i＝1.41sin10πt(A)答案　D解析　小灯泡正常发光，所以电流的有效值

7、为I＝＝＝1A，由于金属线圈产生的是正弦交流电，所以电流的最大值Im＝I＝A＝1.41A，转速n＝5r/s，所以角速度ω＝2πn＝10πrad/s，由以上条件可知，电流的瞬时值表达式i＝Imsinωt＝1.41sin10πt(A)，D选项正确。6.如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100πrad/s。线圈的匝数N＝100匝，边长ab＝0.2m、ad＝0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B＝T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是(　　)A．该