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1、巩固练习、选择题1 .如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，沿着OO观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n,边长为动的角速度为co则当线圈转至图示位置时（）A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.穿过线圈的磁通量为 0就Fatc.线圈中的感应电流为 二D.穿过线圈磁通量的变化率为02 .线圈在匀强磁场中转动时的电动势e=Emsin cot。如果使感应电动势的最大值增加1倍，其他物理量不变，可采取的方法是（）A.线圈面积增加1倍 B.线圈匝数增加1倍C.角速度增加1倍D.磁感应强度增加1倍3 .如图所示，电阻为尺的正方形导线
2、框，边长为在磁感应强度为 B,方向水平向右的匀强磁场中，在t=0时，线框所在平面与磁场垂直，线框处于竖直平面内，现使它绕水平轴OO以角速度 w匀速” “ a转过180 ,则在转动过程中（）A通过导线任意截面的电荷量为零空B.通过导线任意截面的电荷量为2c.导线框中磁通量的最大变化率为BdD.导线框中感应电流方向改变一次A线圈中通有如图乙4 .如图甲所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置,所示的电流i ,则（）甲在ti到t2时间内A、B两线圈相吸；在t2到t3时间 内A B两线圈相斥；t 1时刻 两线圈间作用力为零；t 2时刻两线圈的相互作用最大。A.B. C. D.5 .如图甲所示，
3、一矩形线圈 abcd放置在匀强磁场中，并绕过 ab、cd中点的轴OO以 角速度3逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角。=45时（如图乙）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则图丙中正确的是（）甲乙6.卜列说法正确的是（A.交变电流在一个周期内电流方向改变两次1B.交变电流的有效值总是最大值的忑 倍C.因为有效值表示交变电流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同D.若正弦式交变电流的最大值是10 A,则它的最小值是10 A7 .下列关于交变电流的说法中，不正确的是（A.若交变电流最大值为 5 A,则它的最小值为B.用交变电流表测交变电流时，指针来回摆动C.我国工农业生产和生活用的
4、交变电流，频率为 50 Hz,故电流方向每秒改变100次D,正弦式交变电流:、:的最大值为311 A,频率为100 Hz=220应$山314 V。为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应A.11072 Q8 .在如图所示的电路中， A是熔断电流I=2 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源。交流电源的内电阻不计， 其电动势随时间变化的规律是b. 110aD.C. 220 a220后9.好多同学家里都有调光电灯和调速风扇，过去是用变压器来实现的。 缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速，现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的。如图所示为经一双向可控硅调节后加在
5、电灯上的电压,1即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内，前4周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压。那么现在电灯两端的A,二B.C.D.同10 .两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦式电流和方波式交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等。则在一个周期内，正弦式电流在电阻上产生的焦耳热Q与方波A.二、填空题ii,我国照明电压(市电)的瞬时值表达式为22嘘$1口1。0加丫,它的周期是,频率是 ,在1 s内电流方向改变 次，有效值是 ,最大值12 .交流发电机的线圈在转动过程中产生最大感应电动势的位置是 ,穿过线圈的磁通量最大的位置是 。若线圈转过了 10周，电流
6、方向改变了 次。13 .某交流电的电压随时间变化的规律如图所示，则此交流电的频率为 ,若将该电压加在一阻值为1 kQ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，则该用电器的额定功率为。三、解答题14 .发电机的转子是匝数为 100匝、边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度 B=0.05 T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以=100兀rad/s的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时。线圈和外电路的总电阻R=10Q。(1)写出交变电流瞬时值表达式。(2)线圈从计时开始，转过3过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？15.如图所示，匀强磁场B=0.50 T,矩形线圈的匝数 N二100
7、匝，边长Lab=0.10 m, Lac=0.20m,以3000 r /min的转速匀速转动，在线圈平面通过中性面时开始计时。试求:(1)交变电动势的瞬时值表达式。(2)若线圈总电阻为2，线圈外接电阻为8，写出交变电流的瞬时值表达式。(3)线圈由图示位置转过詈的过程中，交变电动势的平均值。16.如图所示，在匀强磁场中有一个“兀”形导线框可绕 AB轴转动，已知匀强磁场的5 = T磁感应强度开 ,线框的 CDi长为20 cm, CE DF边长为10 cm,转速为50 r/s。若从图示位置开始计时:(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式;(2)作出线框中感应电动势随时间变化关系的图象。N=100匝，
8、线圈17.如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数电阻 r=3 Q , ab=cd=0.5 m , bc=ad=0.4 m ,磁感应强度 B=0.5 T ,电阻 R=311Q ,当线圈以n=300 r /min的转速匀速K M M算冥冥宜转动时，求:(1)感应电动势的最大值。(2) t=0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势的瞬时值表达式。已知(3)此电压表的示数是多少?18 .在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动, 线圈的匝数为n=100匝，边长为20 cm,电阻为10a ,转动频率f=50 Hz,磁场的磁感应强度为0.5 T ,求:(1)外
9、力驱动线圈转动的功率。(2)线圈平面转至与中性面的夹角为30时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小。(3)线圈由中性面转至与中性面成30。夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量。19 .如图所示为示波管内的偏转电路，管中真空速度为 6.4X107m/s的电子束连续地射入两平行板之间，极板长度 =8.0X10-2 m,间距d=5.0xi0 3 m,两极板不带电时，电子沿中线通过，在两极板上加一频率为50 Hz的交变电压u=U0sin cot。如果所加最大电压超过k-/I某一数值UC时，将出现以下现象：电子束有时能通过两千 极板，有时间断，不能通过。(1)求U的大小；(2) ”为何值时，才能使通过
10、的时间At1跟间断的时间 At2之比为2：1?20.曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图甲为其结构示意图。图中M S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径r0=1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图乙所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动从而使线框在磁极间转动。设线框由N=800匝导线圈组成，每匝线圈的面积 S=20 cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B=0.010T,自行车车轮的半径 R=35 cm,小齿轮的半径 R2=4.0 cm ,大齿轮的半径 R=10.0 cm (如 图)。
11、现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2 V ?(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)、选择题1 .【答案】BC【解析】图示位置，线圈平面与磁场平行，所以穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，B正确，D错误；此时由右手定则可知电流方向为adcba, A错误；由峰值表达式, 出为 =Em=BSco可知R ,图示位置感应电流等于峰值，C正确。2 .【答案】ABD【解析】因为Em=nBSo，所以A B、C、D四个选项都能实现，但因 变化，会导致周 期、频率发生变化，所以 A、B D正确。3 . BC【解析】通过导线任意截面的电荷量： “ E
12、, A2城 q ZA/ A/ -R Af& R ,故b选项正确；磁通量的变化率最大时，感应电动势最大，且E描=3s0=3例1又& ,即磁通量的最大变化率为,故C选项正确；从中性面转过180的过程中，感应电流的方向不变，故D选项错。4 .【答案】A【解析】本题考查交变电流的变化规律和图象。由ti到t2时间内，穿过B线圈的磁通量在减小，所以B中产生的感应电流方向与 A中相同，即相吸；由12到13时间内，穿过B线圈 的磁通量在减小， 所以B中产生的感应电流方向与 A中相同，即相吸；由t2到t3时间内，穿 过B线圈的磁通量在增大，B中产生的感应电流方向与 A中相反，即相斥；ti时刻A中电流最大，B中感
13、应电流为零，t2时刻A中电流为零，而 B中感应电流最大，在ti、t2时刻两线 圈的相互作用力都为零。故正确答案为A。5 .【答案】D【解析】矩形线圈绕垂直于匀强磁场的转轴匀速转动产生正弦式交变电流，在开始计时（t=0）时线圈达到图乙所示的位置，据右手定则判断电流为负方向，首先排除A、B选项。若到达图甲所示的位置，感应电流为负向的峰值，可见t=0的时刻交变电流处于负半周且再T_五经8到达中性面位置，即 4 ,瞬时表达式/二 s11 一珞），所以（2开开） TU = 1 $in1二一6 .【答案】A【解析】线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次，在一个周期内线圈平面有两次经过中性面，A正确；对
14、于正弦式交变电流有效值是最大值的1/J5倍，对其他的交变电流不一定有这样的关系， B错；交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，与平均值 不同，C错；交变电流的正负表示电流的方向，不表示电流的大小，交变电流的最小值为零,D错。7 .【答案】ABD【解析】交变电流最大值为 5 A,最小彳1应为0, A项说法错误；用交变电流表测交变电 流时，指针并不来回摆动，B错误；我国交变电流，频率为 50 Hz,电流方向每秒改变100次，C正确；正弦式交变电流2QQ/SinlOQ知A的最大大值为311 A,频率为50 Hz,所以D 说法也错误。8 .【答案】B【解析】U=220 V,9 .【答案】A10 .【答案】B号 Q二左7二或【解析】正弦式电流有效值42 ,所以 R 2R ,方波有效值 U2=um所以 在 R ,所以选Bo二、填空题11.【答案】0.02 s50 Hz 100220V12 .【答案】与中性面垂直的位置，中性面，20次。13 .【答案】25 Hz 24.2 WT=0.04 s【解析】由题中图象可知，交流电的周期/二 L25Hz所以频率 T,电压的最大值为220 V,必有效值是j ,n u2P二一二 242W所以用电器的额定功率为三、解答题2 C14 .【答案】(1) i=2 Tt sin100 % A (2) 1X10
