【志鸿优化设计】（江苏专用）2014届高考物理 第十章交变电流 传感器第一节交变电流的产生和描述练习.doc

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1、课时作业43　交变电流的产生和描述一、单项选择题（每题6分，共18分）1．（2012·福州模拟）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AD．交变电流的最大值为4A2．一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（　　）A．电压表V的示数为220VB．电路中的电流

2、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产生的焦耳热为24.2J3．电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。某电解电容器上标有“25V,450μF”字样，下列说法中正确的是（　　）A．此电容器在交流、直流电路25V的电压时都能正常工作B．此电容器只有在不超过25V的直流电压下才能正常工作C．当工作电压是直流25V时，电容才是450μFD．若此电容器在交流电压下工作，交流电压的最大值不能超过25V二、多项选择题（每题8分，共24分）4．（2012·吉林二模）如图所示，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

3、，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动。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，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（　　）A．线圈中感应电流的方向为ABCDAB．线圈中的感应电动势为2nBL2ω5C．穿过线圈的磁通量的变化率最大D．线圈AD边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里5．如图所示，面积均为S的两个电阻相同的线圈，分别放在如图所示的磁场中，甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴匀速转动，乙图中磁场变化规律为B＝B0cos，从图示位置开始计时，则（　　）A．两线圈的磁通量变化规律

4、相同B．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C．经相同的时间t（t＞T），两线圈产生的热量相同D．从此时刻起，经T/4时间，流过两线圈横截面的电荷量相同6．如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，电容器两极板水平放置。在两极板间，不计重力的带正电粒子Q在t＝0时由静止释放，若两极板间距足够宽，则下列运动可能的是（　　）A．若t＝0时，线圈平面与磁场垂直，粒子一定能到达极板B．若t＝0时，线圈平面与磁场平行，粒子在两极板间往复运动C．若t＝0时，线圈平面与磁场垂直，粒子在两极板间往复运动D．若t＝0时，线圈平面与磁场平行，粒子一定能到达极板三、非选择题（分值依次为18

5、分、20分、20分）7．某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，则该交流电压的最大值为________V。当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，电动机的工作效率为________。（g取10m/s2）8．如图所示，在真空中速度v＝6.4×107m/s的电子束，连续地射入两平行极板间，极板长度为l＝8.0×10－2m，间距d＝5.0×10－3m。两极板不带电时，电子束沿两极板之间的中线通过，在极板上加50Hz的交变电压u＝U0sinωt，如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时，将开始出现以下现象：电子束有时能通过两极

6、板，有时间断不能通过。（1）求Uc的大小。（2）求U0为何值时才能使通过的时间Δt通跟间断的时间Δt断之比即Δt通∶Δt断5＝2∶1。9．（2012·安徽理综）图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动。由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动。（

7、只考虑单匝线圈）（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其他电阻均不计）5参考答案1．C　2．D　3．D　4．AC5．ACD　解析：甲图中的磁通量变化规律为Φ甲＝B0Scost，乙图中磁通量的变化规律为Φ乙＝B0Scost。由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线