备考2018年高考物理一轮基础复习：专题43 交变电流的产生及描述_试卷库

备考2018年高考物理一轮基础复习：专题43 交变电流的产生及描述

年级：高考学科：物理类型：来源：91题库

一、单选题（共9小题）

1、

一个矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化如图所示。则（）

A . t1时刻通过线圈的磁通量为零 B . t2时刻线圈位于中性面 C . t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 D . 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量都最大

2、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（　　）

A . 在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B . 线圈先、后两次转速之比为5：2 C . 交流电a的瞬时值表达式为u=10sin5πt（V） D . 交流电b的最大值为5V

3、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动产生交变电流，电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，则（　　）

A . 该交变电流的频率为100Hz B . 该交变电流电动势的有效值为311V C . t=0.01s时，穿过线框的磁通量为零 D . t=0.01s时，穿过线框的磁通量的变化率为零

4、

如图甲所示，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ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝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( )

A .

B .

C .

D .

5、调光台灯、调速电风扇，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．现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的．如图所示1为经过一个双向可控硅电子调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一被截去，调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压．那么现在电灯上的电压值是( )

A .

B .

C .

D .

6、

如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R，半径为L，圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

7、一正弦式电流的电压随时间变化的规律如图．由图可知（）

A . 该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=100sin 25t（V） B . 该交变电流的频率为4 Hz C . 该交变电流的电压的有效值为100 V D . 若将该交流电压加在阻值为R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W

8、

如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（）

A . 7.5V B . 8V C . $\text{[math]}$ V D . $\text{[math]}$ V

9、

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0.125 s B . 交变电流的频率为8 Hz C . 交变电流的有效值为 $\text{[math]}$ A D . 交变电流的最大值为4 A

二、多选题（共3小题）

1、

如图所示，N匝数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 $\text{[math]}$ B . 导线框转动的角速度为 $\text{[math]}$ 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

2、

如图所示是一按正弦规律变化的交流电的u﹣t图．关于此交流电的下列结论正确的是（）

A . 频率为100Hz B . 周期为0.02S C . 电压的有效值为220V D . 电压的最大值为311V

3、如图所示，理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u，u=220 $\text{[math]}$ sin100πt（V），交流电压表V接在副线圈c、d两端（不计导线电阻），原、副线圈的匝数比n ₁：n ₂=10：1．原来开关S是断开的，则当S闭合一段时间后（）

A . 交流电压表示数不变，示数为22V B . 交流电流表示数为0 C . 灯泡L的亮度与开关S闭合前相同 D . 若开关S始终闭合，仅改变u，使u=220 $\text{[math]}$ sin200πt（V），则交流电流表的示数增大

三、填空题（共1小题）

1、如图甲所示电路，电阻R的阻值为50Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则交流电压的瞬时表达式，最大值为 V，交流电压的有效值为 V，电流表示数为 A，周期为，频率为．

四、综合题（共3小题）

1、

如图所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈面积S＝0.10 m² ，线圈电阻可忽略不计．在外力作用下矩形线圈在B＝0.10 T匀强磁场中，以恒定的角速度ω＝100π rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100 Ω的电阻构成闭合回路．求：

(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值；

(2)从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90°角的过程中，通过电阻R横截面的电荷量．

2、

如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=30匝，线圈ab的边长为l₁=0.1m，bc的边长为l₂=0.2m，在磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动，转动的角速度ω=100 $\text{[math]}$ rad/s，若线圈自身电阻为r=1Ω，线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表．试求：

(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φ_m；

(2)线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小；

(3)电阻R上消耗的电功率．

3、

如图所示，线圈面积为0.05m² ，共100匝，线圈总电阻为1Ω，与外电阻R=9Ω相连．当线圈在B= $\text{[math]}$ T的匀强磁场中绕OO′以角速度ω=10πrad/s匀速转动时，求：

(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时值表达式；

(2)电流表和电压表的示数；

(3)线圈转过 $\text{[math]}$ s时，电动势的瞬时值．