高二物理上册知能优化演练习题12

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1、1．(改编题)风力发电机为一种新能源产品，功率为200W到15kW，广泛应用于分散住户．若风力发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是()A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零解析：选C.当线圈通过中性面时，感应电动势为零，但此时穿过线圈的磁通量最大；当线圈平面转到与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，但此时感应电动势最大．2．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图1

2、0－1－6所示，由图中信息可以判断()图10－1－6A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D线圈转过的角度为2πD．若从O～D历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次解析：选D.在A和C时刻产生的感应电流最大，此时对应的感应电动势最大，线圈平面与磁感线方向平行，A错误；在B和D时刻，产生的感应电流为零，此时通过线圈的磁通量最大，B错误；从A～D，对应3/4周期，即线圈转过的角度为3π/2，C错误；若从O～D历时0.02s，则交变电流的周期为0.02s，而一个周期内交变电流的方向改变2次，故在1s内交变电流的方向改变100次，D正确．3．

3、一周期性变化的电压其变化规律如图10－1－7所示，周期为2T.由图中数据可求出此交流电压()A．有效值为2aB．最大值为2aC．有效值为aD．最大值为a解析：选C.设接入一个电阻R，一个周期内产生的热量Q＝图10－1－7×T＋×T＝×2T，有效值为U有＝a，故C正确．4．(2009年高考福建卷)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图10－1－8所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图10－1－9所示，则()图10－1－8图10－1－9A．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

4、圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J解析：选D.电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图像知电动势的最大值为Em＝220V，故有效值E＝220V，灯泡两端电压U＝＝209V，A错误；由图像知T＝0.02s，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，B错误；灯泡的实际功率P＝＝459.8W，C错误；电流的有效值I＝＝2.2A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q＝I2rt＝24.2J，D正确．5．有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图10－1－10，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强

5、度为0.5T．问：(1)该线框产生的交变电流电动势最大值是多少？(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式．(4)电路中电压表和电流表的示数各是多少？解析：(1)交变电流电动势最大值为Em＝nBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V.图10－1－10(2)线框转过60°时，感应电动势e＝Emsin60°≈5.44V.(3)由于线框转动是从中性面开始计时的，所以瞬时值表达式为e＝Emsinωt＝6.28sin(10πt)V.(4)电动势的有效值E＝＝4.4V电流表的示数为I＝＝0.44A电压表的示数为U＝IR＝3.96V.答

6、案：(1)6.28V(2)5.44V(3)e＝6.28sin(10πt)V(4)3.96V0.44A