高三物理一轮复习课时作业及详细解析第44讲交变电流的产生及描述

1、2013届高三物理一轮复习课时作业及详细解析：第44讲交变电流的产生及描述1如图k441所示的交流电图象中，能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是()图k4412如图k442甲所示为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度给该台灯接220 v的正弦交流电后，加在台灯两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为()图k442a220 vb110 vc110 vd55 v3给额定功率为60 w、额定电压为220 v的白炽灯加上如图k443所示的电压，恰使灯泡正常发光，则所加电压u0的大小最接近于()a440 vb350 vc310 v d220 v图k443图k444

2、42011·西城抽样某正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象如图k444所示，由图可知()a电流的最大值为10 ab电流的有效值为10 ac该交流电的周期为0.03 sd该交流电的频率为0.02 hz52011·北师大附中模拟将阻值为5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，该电源电动势e随时间t变化的规律如图k445所示，下列说法正确的是()图k445a电路中交变电流的频率为0.25 hzb通过电阻的电流为ac电阻消耗的电功率为2.5 wd电阻两端的电压是5 v62011·青岛质检实验室里的交流发电机可简化为如图k446所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中绕垂直于

3、磁感线的oo轴匀速转动今在发电机的输出端接一个电阻r和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 v已知r 10 ，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是()图k446a线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零b从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为isin50t ac流过电阻 r 的电流每秒钟换向50次d电阻 r上的热功率等于20 w 72011·烟台模拟一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图k447甲所示已知发电机线圈内阻为5 ，外接一只电阻为95 的灯泡，如图乙所示，则()图k447a电压表的示数为220 v b电路中的电流方向每秒钟改变50次c灯

4、泡实际消耗的功率为484 wd发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 j8如图k448甲所示是磁电式电流表的结构图和磁场分布图，若磁极与圆柱间的磁场都是沿半径方向，且磁场有理想的边界，线圈经过有磁场的位置处磁感应强度大小相等某同学用此种电流表中的线圈和磁体做成发电机使用，让线圈匀速转动，若从图k448乙中水平位置开始计时，取起始电流方向为正方向，图k449中表示产生的电流随时间变化关系的图象正确的是()甲乙图k448abcd图k44992012·昆明月考如图k4410所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b

5、所示以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是()a线圈先后两次转速之比为12b交流电a的电压瞬时值u10sin0.4t vc交流电b的电压峰值为 vd在图中t0时刻穿过线圈的磁通量为零图k4410图k441110如图k4411所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴p1和p2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()a线圈绕p1转动时的电流等于绕p2转动时的电流b线圈绕p1转动时的电动势小于绕p2转动时的电动势c线圈绕p1和p2转动时电流的方向相同，都是abcdd线圈绕p1转动时dc边受到的安培力大于绕p2转动时dc边受到的安培力11. 矩形线圈在匀强磁场

6、中匀速转动产生的电动势et图象如图k4412所示，则在()图k4412at1、t3时刻线圈通过中性面bt2、t4时刻线圈中磁通量最大ct1、t3时刻线圈中磁通量变化率最大dt2、t4时刻线圈平面与中性面垂直12在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上如图k4413所示的交变电压后，能使电子做往返运动的电压是() 图k441313如图k4414甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r0.10 m、匝数n20匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)在线圈所在位置磁感应强度的大小均为b t，线圈的电阻为r

7、10.50 ，它的引出线接有r29.5 的小灯泡l.外力推动线圈框架的p端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小灯泡当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计)求：图k4414(1)小灯泡中电流的峰值；(2)电压表的示数；(3)t0.1 s时外力f的大小；(4)在不改变发电装置结构的条件下，要使小灯泡的功率提高，可采取什么办法？(至少说出两种方法)课时作业（四十四）【基础热身】1c解析 我国居民日常生活所用交流电电压的有效值为220 v，频率为50 hz，所以电压峰值为umu311 v，周期为0.02 s，故选项c正确2c解析 交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的当

8、如图乙所示的电压加在台灯上时，设电压的有效值为u，台灯电阻为r，在一个周期内放出的电热为q，则有q··t，解得u110 v，选项c正确3b解析 由图得t20×101 s，设白炽灯的电阻为r，则由p和wpt得，×8×101×20×101，解得u0350 v，故选项b正确4b解析 由图知此交流电的最大值为10 a，则有效值为i10 a，选项a错误、b正确；周期为0.02 s，则频率为f50 hz，选项c、d错误5c解析 由图可知交流电周期为0.4 s，电源电动势的峰值em5 v，频率f2.5 hz.因电源内阻不计，所以电阻两端的

9、电压uev，通过电阻的电流为i a，电阻消耗的电功率piu2.5 w只有选项c正确【技能强化】6bc解析 线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流最大，a错；电压表的示数为10 v，电压的最大值为10 v，电流的最大值为 a，线圈每秒转25圈，2n50 rad/s，故线圈中电流瞬时值表达式为isin50 t a，b对；线圈每秒转25圈，每圈电流方向改变两次，c对；因为电流的最大值为 a，所以电流的有效值为1 a，电阻 r上的热功率等于i2r10 w，选项d错7d解析 由图甲知，电动势峰值em220 v，周期t0.02 s，所以电动势有效值e220 v，电压表的示数为ure·209 v，电

10、路中的电流方向每周期改变2次，每秒钟改变100次；电路中电流i2.2 a，灯泡的功率为pi2r459.8 w，线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为qi2rt24.2 j.8c解析 由于线圈在磁场中切割磁感线，切割速度方向总是与磁场方向垂直，磁感应强度b、导线有效长度l和导线切割速率v等都不变化，由eblv可知，产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变根据右手定则，电流方向做周期性变化，选项c正确9c解析 线圈转速调整后tatb23，线圈转速之比为32，选项a错误；由图象知，交流电a线圈转动的角频率a5 rad/s，交流电a的电压瞬时值u10sin5t v，选项b错误；交流电动势的峰值emnbs，所以

11、电动势峰值之比为32，交流电b的电压峰值为 v，选项c正确；由图象知，t0时刻线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，选项d错误10a解析 线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时，产生正(余)弦交流电；电动势(电流)的大小与转轴在线圈平面内的位置无关，选项b、d均不正确由右手定则知选项c错，正确答案为a.11ad解析 由图象知，电动势瞬时表达式为eemcost，t1、t3时刻电动势为零，根据法拉第电磁感应定律知，此时0，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面位置，选项a正确、c错误；t2、t4时刻电动势最大，根据法拉第电磁感应定律知，此时最大，穿过线圈的磁通量为零，线圈平面与中性面垂直，选项b错误、

12、d正确12abc解析 由a图象可知，电子先做加速度减小的加速运动，t时刻速度最大，由t到t做加速度增加的减速运动，t时刻速度为零从t到t电子反向做加速度减小的加速运动，t时刻速度最大，由t到t做加速度增大的减速运动，t时刻速度为零，回到原位置，即电子能做往复运动，选项a正确；用同样的方法知选项b、c也正确【挑战自我】13(1)0.16 a(2)1.07 v(3)0.128 n(4) 增大线圈运动的最大速度vm用变压器升压解析 (1)由图丙得，线圈在磁场中做往复运动，切割磁感线的有效长度l2r，切割速度vvmsint2sin5t m/s由法拉第电磁感应定律，感应电动势enblvnblvmsint即产生正弦交变电流，感应电动势的峰值emnblvmnb·