《2021高考物理课标全国版一轮课时作业：33 交变电流的产生和描述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021高考物理课标全国版一轮课时作业：33 交变电流的产生和描述（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业(三十三)交变电流的产生和描述双基巩固练1(多选)如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体制作的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接关于其工作原理，下列分析正确的是()A当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大B当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大C当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小D当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小答案AC2(2019黑龙江大庆一模)将闭合多匝线圈置于如图所示的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈可绕MN轴自由转动，
2、则下列表述中正确的是()A当磁感应强度均匀增加时，线圈不动，线圈中感应电动势的大小与线圈的匝数无关B当磁感应强度增加时，线圈不动，线圈中感应电流为顺时针方向C线圈以MN为轴匀速转动时，可以产生正弦式交流电D当磁感应强度恒定时，线圈匝数越大，穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势Enn，感应电动势与线圈的匝数有关，故A错误；根据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流的方向为逆时针方向，故B错误；当线圈以MN为轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量发生周期性变化，故可以产生正弦式交流电，故C正确；根据En可知，当磁感应强度恒定时，穿过线圈的磁通量的变化率为零，
3、感应电动势为零，故D错误3(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e220sin 100t(V)，那么()A该交变电流的频率是50 HzB当t0时，线圈平面恰好位于中性面C当t s时，e有最大值D该交变电流电动势的有效值为220 VAB由e220sin 100t(V)可知，该交变电流的频率是50 Hz，选项A正确当t0时，产生的交变电动势为零，说明线圈平面恰好位于中性面，选项B正确当t s时，e0，e有最小值，该交变电流电动势的有效值为220 V，选项C、D错误4(2019云南玉溪模拟)如图所示的交变电流由正弦式电流的一半和反向脉冲电流组合而成，其有效值为()A2 A B A
4、 C A D AB设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R.则根据有效值的定义可得：I2RT2RT22RT，解得：I A5一交变电流随时间变化的规律如图所示，由图可知()A该交变电流的瞬时值表达式为i10sin(25t)AB该交变电流的频率为50 HzC该交变电流的方向每秒钟改变50次D该交变电流通过阻值为2 的电阻时，此电阻消耗的功率为200 WC由图可知，该交变电流的周期T0.04 s，50 ，该交变电流的瞬时值表达式为i10 cos 50t(A)，A错误；2f，解得频率f25 Hz，B错误；线圈转动一圈，电流方向改变两次，所以该交变电流的方向每秒钟改变50次，C正确；电阻消耗的功率P
5、I2R()22 W100 W，D错误6(2019北京朝阳区模拟)电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接，R110 ，R220 ，闭合开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则()A通过R1的电流有效值是1.0 AB通过R2的电流最大值是 ACR1两端的电压有效值为5 VDR2两端的电压最大值为5 AC从图乙可以看出，通过R2电流的有效值是0.5 A，R2两端电压的有效值为10 V，最大值为10 V，R1两端电压的有效值为5 V，而串联电路中各部分电流相等，所以R1、R2中电流的最大值均为0.5 A，故A、B、D错误，C正确7(多选)边长为L的正方形线框在匀强磁场B
6、中以角速度匀速转动，产生的感应电流的最大值为Im，设灯泡的电阻为R，其他电阻不计从如图所示位置开始计时，则()A电路中电流的最大值ImB电路中电流的瞬时表达式为iImsin tC电流表的读数为D灯泡的电功率为RAD感应电动势的最大值EmBL2，则电流的最大值Im，选项A正确；由线圈电流为最大值时开始计时，故电路中电流的瞬时表达式应为iImcos t，选项B错误；电流表的读数为有效值，为IIm，选项C错误；灯泡的电功率PI2RIR，选项D正确8(2019黑龙江大庆一模)(多选)如图所示，N匝矩形导线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电
7、阻R、理想电流表A和二极管D电流表的示数为I，二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大，下列说法正确的是()A导线框转动的角速度为B导线框转动的角速度为C导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零D导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势最大BC导线框产生的最大感应电动势EmNBS.根据二极管的特点可知，在一个周期内有半个周期回路中有电流，根据交流电电流的热效应可知I2RT，解得，A错误，B正确导线框转到图示位置时，位于中性面处，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零，C正确，D错误9(2017天津卷6)(多选)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属
8、线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图所示正弦规律变化设线圈总电阻为2 ，则()At0时，线圈平面平行于磁感线Bt1 s时，线圈中的电流改变方向Ct1.5 s时，线圈中的感应电动势最大D一个周期内，线圈产生的热量为82JADt0时，穿过线圈的磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故A正确；每经过一次中性面(线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值)电流的方向改变一次，t1 s时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故B错误；t1.5 s时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，故C错误；感应电动势的最大值EmNBSNm4 V，
9、有效值E2 V，一个周期内线圈产生的热量QT82 J，故D正确能力提升练10如图甲所示，一圆形金属线圈放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度为B0.现让线圈绕其一条直径以50 Hz的频率匀速转动，较长时间t内产生的热量为Q；若线圈不动，让磁场以图乙所示规律周期性变化，要在t时间内产生的热量也为Q，乙图中磁场变化的周期T以s为单位，数值应为()ABCDC两种情况下，在相同时间内产生的热量相同，说明电压的有效值相同，现让线圈绕其一条直径以50 Hz的频率匀速转动，电压有效值为E；磁场以图乙所示规律周期性变化，电压有效值为E，解得T，选项C正确11(2014天津卷)(多选)如图甲所示，
10、在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则()A两次t0时刻线圈平面均与中性面重合B曲线a、b对应的线圈转速之比为23C曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10 VAC由题图乙知t0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零，故选项A正确由图乙知两次转动所产生的交变电动势的周期之比TaTb23，再由周期与转速的关系n得nanb32，故选项B错误因Ta4102 s，故fa25 Hz，选项C正确因Ema15 V，而EmNBS，故EmbEma10 V，Eb5 V，选项D错误12(多选)如图所示
11、，处在垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩形闭合线框MNPQ，以恒定的角速度绕对角线NQ转动已知MN长为l1，NP长为l2，线框电阻为R.t0时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是()A矩形线框产生的感应电动势有效值为Bl1l2B矩形线框转过时的电流为零C矩形线框转动一周，通过线框任意横截面的电荷量为D矩形线框转过过程中产生的热量为ABD产生正弦式交变电池，最大值为Bl1l2，所以有效值EBl1l2，A正确；转过时，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为0，电流为0，B正确；转过一周通过横截面的电量为0，C错；转过过程的热量Qt，D正确13如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中
12、绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动，从图示位置开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示若线圈的转速变为原来的2倍，则其他条件保持不变，从图示位置转过90开始计时，则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图象是()A由题图乙知，周期T4 s，感应电动势的最大值Em1 V，而感应电动势的最大值的表达式EmNBSNBS.若仅把线圈的转速变为原来的2倍，则周期T变为原来的，即T2 s，而感应电动势的最大值Em变为原来的2倍，即Em2 V，所以选项B、C错误；从图示位置转过90开始计时，也就是t0时线圈中产生的感应电动势应为0，所以选项A正确，D错误14(2019河北石家庄模
13、拟)(多选)如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度匀速转动，c、d两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，则下列说法中正确的是()A线框abcd产生的电流为交变电流B当S断开时，电压表的示数为零C当S断开时，电压表的示数为BL2D当S闭合时，电流表的示数为ACD线框abcd绕着垂直于磁场的转轴匀速转动，故产生的电流为交变电流，故A项正确；产生的交流电的电动势最大值为EmBL2，有效值为E，当S断开时，电压表测量的电压为cd间的电压，故UEBL2，故B项错误，C项正确；S闭合时，电路总电阻为3r，ab中电流为IBL2，电流表读数为BL2，故D项正确
