2013高考物理复习 课时作业29 交变电流的产生及描述

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1、课时作业29　交变电流的产生及描述时间：45分钟　　满分：100分一、选择题(8×8′＝64′)1．下图中不属于交变电流的是(　　)解析：根据交变电流的定义，大小和方向都随时间做周期性变化的电流是交变电流，A、B、C图中电流的大小、方向均随时间做周期性变化，是交变电流，D图中电流的方向不变，为直流电．答案：D图12．小型交流发电机中，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呈正弦函数关系，如图1所示．此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻．下列说法正确的是(　　)A．交变电流的周期为0.125sB．交变电流的频率为8HzC．交变电流的有效值为

2、AD．交变电流的最大值为4A解析：由图可知交变电流的周期T＝0.250s，频率f＝＝4Hz，故选项A、B错误；交变电流的有效值I＝＝A＝A，故选项C正确；交变电流的最大值Im＝＝A＝2A，故选项D错误．答案：C3．如下图中各图面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是(　　)解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsinωt，由这一原则判断，A图和C图中感应电动势均为e＝BSωsinωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；D图转动轴与磁场方向

3、平行，而不是垂直．答案：AC4．一单匝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．在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是(　　)A．当磁通量为零时，感应电动势也为零B．当磁通量减小时，感应电动势也减小C．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5EmD．角速度ω等于Em/Φm解析：根据正弦式电流的产生及其变化规律：当磁通量最大时，感应电动势为零；当磁通量减小时，感应电动势在增大；磁通量减为零时，感应电动势最大．由此可知A、B项错误．设从线框位于中性面开始计时，则有e＝Emsinωt，式中Em＝BSω.因Φm＝BS，故角速度ω＝

4、，D项正确．设e＝0.5Em，则解出ωt＝π/6.此时Φ＝B·Scos＝BS＝Φm，所以C项错．答案：D图25.如图2所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么(　　)A．线圈消耗的电功率为4WB．线圈中感应电流的有效值为2AC．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4costD．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint解析：从线圈平面平行于磁感线开始计时，正弦交变电流的感应电动势的一般表达式为e＝Emcosθ，且该式的成立与转轴的位置无关(转轴平行于磁感线的情况除

5、外)，则感应电流i＝＝cosθ，由题给条件有：1＝×，Em＝4V，则Im＝2A，I有效＝A，电功率P＝I有效2R＝4W，所以A正确，B错误．e＝4cosωt＝4cost，即C正确．由Em＝BSω＝Φm.得Φm＝，故Φ＝sint，即D错误．答案：AC6．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图3甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)图3A．电压表○V的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J解析：电动势的有效值为E＝V＝22

6、0V，所以电流的有效值I＝＝A＝2.2A，所以电压表的示数为U＝IR＝2.2×95.0V＝209V，选项A错；交流电的频率为f＝＝50Hz，每个周期内电流方向改变2次，故每秒钟内电流方向改变100次，选项B错；灯泡实际消耗的功率为P灯＝I2R＝2.22×95.0W＝459.8W，故选项C错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q＝I2rt＝2.22×5.0×1J＝24.2J，选项D对．答案：D图47．(2012·杭州模拟)如图4所示，边长为L＝0.2m的正方形线圈abcd，其匝数为n＝10、总电阻为r＝2Ω，外电路的电阻为R＝8Ω，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场

7、的边界线上，磁场的磁感应强度B＝1T，若线圈从图示位置开始，以角速度ω＝2rad/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，但此时磁通量随时间变化最快B．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e＝0.8sin2tVC．从t＝0时刻到t＝时刻，电阻R上产生的热量为Q＝3.2π×10－4JD．从t＝0时刻到t＝时刻，通过R的电荷量q＝0.02C解析：线圈在磁场中转动，Em＝nBSω＝0.4V，B错．当线圈平面与磁场平行时磁通量变化最快，A正