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1、物理备课大师 免费】、选择题(本大题共 10 小题,每小题 7 分,共 70 分。多选题已在题号后标出,选不全得 4 分)1.(多选)矩形线圈绕垂直匀强磁场磁感线的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是( )向将改变2.(2013西安模拟)交流发电机在工作时的电动势为 e=将其电枢的转速提高 1 倍，其他条件不变，则其电动势变为( )恒定的角速度绕 转动，磁场方向平行于纸面并与 直。在 t0 时刻，线圈平面与纸面重合(如图)，线圈的 离开纸面向外运动。若规定由 abcd能反映线圈中感应电流 I 随时间 t 变化的图线是( )物理备课大师 免费】(多选)(2013青岛模拟)一交流电压为
2、 ,由此表达式可知( )示数为 100 00 V 100 W”的灯泡两端,灯泡的实际功率小于100 s 时，该交流电压的瞬时值为 50 是熔断电流 A 的保险丝，R 是可变电阻，S 是交流电源。交流电源的内阻不计，其电动势随时间变化的规律是e=220 。为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( ) 2物理备课大师 免费】(2013太原模拟)如图所示，图线 a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线 b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是( )t0 a 的瞬时值为 u10)b 的最大值为 多选)如图甲、乙分别表示两种电
3、压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是( )免费】311过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是( ) 时刻，s 时刻， s 时刻，多选)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为 T,转轴 圈电阻为 2 。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 1 A。那么下列说法正确的是( ) 免费】= 能力挑战题)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甲所示。已知发电机线圈内阻为 ，现外接一只电阻为 的灯泡，如图乙所示。则下列说法正确的是( ) 的示数为 220 0 84 二、计算题(本大题共 2 小题，共 30 分
4、。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(12 分)一个交流发电机矩形线圈 50 匝，.2 m，.1 m，总电阻 r10 ，它在 B 的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以 100 r/s 的转速匀速转动。外电路接有 R40 的电阻。当线圈转过 周期时，求外电阻 R 上产生的焦耳热 Q。1412.(2013郑州模拟)(18 分)如图所示，匀强磁场 B，所用矩形线圈的匝数 N100，边长 .2 m，.5 m，以角速度100 s 绕 匀速转动。当线圈平面通过中性面时开始物理备课大师 免费】，试求：(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式。(2)由 t0 至 t 过程中的平均电动势的大
5、小。)该交变电流的电动势有效值是多少？答案解析1.【解析】选 B、D。当 线 圈通过中性面时，垂直于磁场，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中感应电动势等于零，电流方向将改变，选项 B、D 正确。2.【解析】选 D。转速提高 1 倍，也就是角速度 变为 2,由 e= 对。3.【解析】选 C。分析交变电流的图像问题应注意图线上某一时刻对应的线圈在磁场中的位置，将图线描述的变化过程对应到线圈所处的具体位置是分析的关键，线圈在图示位置时磁通量为零，但感应电流为最大值；再由楞次定律可判断线圈在转过 90的过程中，感应电流为正，故物理备课大师 免费】。4.【解析】选 A、B。电压 有效值为
6、 100 V,故用 电压表测该电压，其示数为 100 V,A 项正确;=100 s,则周期 T= =s,B 项正确;该电压2加在“100 ”的灯泡两端，灯泡恰好正常工作，C 项错;t= s 代入瞬时值表140达式得电压的瞬时值为 100 V,D 项错。5.【解析】选 B。该交变电 流电动势的有效值为 U= V220 V，故2电阻的最小阻值 。6.【解析】选 A。由题图可知 t=0 时刻感应电动势为 零，穿 过线圈的磁通量最大，选项 A 错误；由题图可知 .4 s，T b0.6 s，线圈先后两次转速之比 na b 2，选项 B 正确；交流 电 a 的瞬时值为uU t)，得 u=0)，选项 C 正
7、确；感 应电动势最大值 )，所2T以 b流电 b 的最大值为 V，选项 D 正确。203【总结提升】根据交变电流的图像可以确定的量(1)电流最大值；(2)周期 T 和频率 f；(3)不同 时刻交流 电的瞬时值；(4)线圈 处于中性面和电流最大值对应的时刻；(5)任意 时刻 线圈的位置和磁场的夹角。7.【解析】选 B、D。因 图 像的纵坐标上电压的正负表示电压的方向，因物理备课大师 免费】，A 错；两图像的周期都是 210-2 s，故 B 对；对于正弦交流电才有 U 有效 = ，虽然两图的峰值相同，但图乙非正弦(余弦)适用上式有效值的求法，故 C 错；正弦交流电电压瞬时值的表达式为 uU 图甲可
8、知 11 V，T210 -2 s，可得 100，代入上式得 u2T311，故 D 对。8.【解析】选 B。由 知，t=0 时， 最大，即线圈处于中性面位置，此时 e=0，故 A、D 两项错误；由图知 T=s，在 t=s 时，=0，最大，e 最大， 则 B 项正确；在 t=s 时， 最大， =0，e=0，则t tC 项错误。【变式备选】(多选) 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是( )6 6 V，频率为 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D.1 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量 变化最快【解析】选 B、C。由
9、线框 输出的交流电压随时间变 化图像可知，交流电压的最大值为 36 V，频率为 z，B 正确；有效值则为 36 V，免费】；2 s 末线框产生的感应电动势为零，所以此时线框平面垂直于磁场，C 正确； 1 s 末线框 产生的感应电动势最大，此时线框平面平行于磁场，通过线框的磁通量变化最快，D 错误。9.【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1)线圈从平行于磁场开始计时，其瞬时值表达式为余弦函数；(2)利用瞬 时值 表达式求出电动势的最大值、有效值；(3)利用磁通量的定义计算磁通量的表达式。【解析】选 A、C。由于 线 圈从垂直于中性面启动，则瞬时值表达式可记为 e=入数据可知 2=得最大 值 V
10、，即有效值 E=2V 以及 I= = A，功率为 P= =4 W，瞬时值表达式为 e=4 A、C 正确， B 错误。再由 任意时刻穿过线圈的磁T通量为 =，可知 D 错误。2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 20 V，有效值 E220 V，灯泡两端电压2U= 209 V， A 错 ；由图像知 Ts，一个周期内电流方向改变次，可知 1 s 内电流方向改变 100 次， B 错；灯泡消耗的实际功率，C 错；电流的有效值 I= ，发电机225. 圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 QI 2 J， D 对。物理备课大师 免费】【解析】线圈转动的过程中产生的感应电动势的最大值为Em000 V314 V (3分)有效值为 E 222 分)由欧姆定律可知，通过 R 的电流 I= =4
