人教版物理高二选修21 41交变电流的产生和描述同步练习A卷.docx
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人教版物理高二选修2141交变电流的产生和描述同步练习A卷
人教版物理高二选修2-14.1交变电流的产生和描述同步练习A卷
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________班级:
________成绩:
________
一、选择题(共15题;共30分)
1.(2分)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,所产生的交变电流的波形如图所示,下列说法中正确的是()
A.在t2时刻穿过线圈的磁通量达到最大值
B.在t1时刻穿过线圈的磁通量达到最大值
C.在t3时刻线圈处在中性面位置
D.在t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值
2.(2分)关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是()
A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
B.线圈每转动一圈,感应电流方向就改变一次
C.线圈平面经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次
D.线圈每转动一圈,感应电动势和感应电流方向都要改变一次
3.(2分)1873年奥地利维也纳世博会上,比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线,把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机的电流输出端.由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明,从而突破了人类在电能利用方中的一个瓶颐.此项发明是()
A.新型直流发电机
B.直流电动机
C.交流电动机
D.交流发电机
4.(2分)欲增大交流发电机的感应电动势而不改变频率,下面措施中不能采用的是()
A.增大转速
B.增大磁感应强度
C.增加线圈匝数
D.增大线圈的包围面积
5.(2分)关于交变电流和直流电的说法中,正确的是()
A.如果电流大小随时间做周期性变化,则一定是交变电流
B.直流电的大小和方向一定不变
C.交变电流一定是按正弦规律变化的
D.交变电流的最大特征就是电流的方向随时间做周期性的变化
6.(2分)线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图可知()
A.在A、C时刻线圈处于中性面位置
B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π
D.若从O时刻到D时刻经过0.02s,则在1s内交变电流的方向改变100次
7.(2分)如图所示,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a→b→c→d
D.线圈绕P1转动时cd边受到的安培力大于绕P2转动时cd边受到的安培力
8.(2分)矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈平面跟中性面重合的瞬间,下面的说法中正确的是()
A.线圈中的磁通量为零
B.线圈中的感应电动势最大
C.线圈的每一边都不切割磁感线
D.线圈所受的磁场力不为零
9.(2分)图中A、B、C是三相交流电源的三根相线,O是中线,电源的相电压为220V,L1、L2、L3是三个“220V60W”的灯泡,开关K1断开,K2、K3闭合,由于某种原因,电源中线在图中O′处断了,那么L2和L3两灯泡将()
A.立刻熄灭
B.变得比原来亮一些
C.变得比原来暗一些
D.保持亮度不变
10.(2分)(2017高二上·扶余期末)一矩形线圈,绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感应电动势e随于时间t的变化如图所示.下面说法中正确的是()
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量绝对值都为最大
11.(2分)如图,三相交流发电机每相电压为220V,接成星型,如果负载接成三角形,则负载每相的电压是()
A.220V
B.220
V
C.220
V
D.因三相负载电阻大小未知,每相的电压无法判断
12.(2分)(2018高二下·云南期末)如图所示的空间存在一匀强磁场,其方向为垂直于纸面向里,磁场的右边界为MN,在MN右侧有一矩形金属线圈abcd,ab边与MN重合.现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动(从上往下看为顺时针转动),将a、b两端连到示波器的输入端,若ab边中电流从a到b为正,则从示波器观察到的ab中电流随时间变化的图形是()
A.
B.
C.
D.
13.(2分)(2017高二上·珠海期末)有一只小型直流电动机和一只白炽灯,它们的铭牌上都标有“220V 40W”的字样,现将它们并联接在电源电压为220V直流电路中,当电路接通后()
A.在相同的时间内发出的热量相同
B.在相同的时间内消耗的电能相同
C.对它们来说IU=I2R都是成立的
D.对电动机来说IU=
成立
14.(2分)如图所示是某交流发电机产生的交变电流的图像,根据图像,可以判定()
A.此交变电流的周期为0.1s
B.此交变电流的频率为5Hz
C.将标有“12V,3W”的灯泡接在此交变电流上,灯泡可以正常发光
D.与图像上a点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面
15.(2分)(2018高二下·宣城期末)一发电机产生的正弦式交流电电动势随时间变化规律如图甲所示,已知发电机线圈内阻为
,外接一只电阻为
的灯泡,如图乙所示,下列说法不正确的是()
A.灯泡消耗的功率
B.每秒钟灯泡中电流方向变化100次
C.灯泡中的最大电流值为
D.发电机线圈内阻
产生的焦耳热
二、填空题(共6题;共12分)
16.(3分)闭合线圈在匀强磁场中匀速转动,转速为240r/min,若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2V,则从中性面开始计时,所产生的交流电动势的表达式为e=________V,电动势的峰值为________V,从中性面起经
s,交流电动势的大小为________V。
17.(2分)(2017高二上·宝鸡期末)矩形金属线框共100匝,绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示,线圈转动的角速度为________rad/s,线圈产生的感应电动势的最大值为________V.
18.(3分)电磁波在真空中的传播速度是________m/s.有一按正弦规律变化的交变电流u=200sin100πt(V),其电压的最大值是________V,电压的有效值是________V.
19.(1分)在匀强磁场中有一线圈,磁感应强度与线圈平面的夹角为α,已知穿过这个线圈的磁通量为Φ,线圈的面积为S,这个磁场的磁感应强度为________。
20.(1分)一台三相电动机,每个绕组的额定电压是220V,现三相电源的线电压是380V,则这台电动机的绕组应联________.
21.(2分)如图所示,线圈的面积是0.05m2,共100匝;线圈的电阻r=1Ω,外接电阻R=24Ω。
匀强磁场的磁感应强度为
T,当线圈以10π/s的角速度匀速转动时,若从线圈平面与磁感线平行时开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为e=________(v),电路中电流表的示数为________ A。
三、解答题(共4题;共40分)
22.(10分)(2017高二下·宜春期中)如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈总电阻r=1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度B=
T,线圈以角速度ω=100πrad/s匀速转动.求:
(1)
若线圈经图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;
(2)
求通过电阻R的电流有效值.
23.(5分)如图所示,三相交流的电压为220V,负载是不对称的纯电阻,RA=RB=22Ω,RC=27.5Ω,按星型连接.试求中线电流.
24.(15分)(2018高二下·枣庄期末)如图所示,边长为1=60cm的正方形线圈abcd的匝数为n=100匝,线圈电阻为r=1Ω,外电路的电阻为R=8Ω,ab的中点和cd的中点的连线00′恰好位于匀强磁场的边界上,磁感应强度为B=0.2T,现在线圈以00′为轴,以角速度ω=10rad/s匀速转动,求:
(1)闭合电路中电流瞬时值的表达式;
(2)线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上产生的热量;
(3)线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上通过的电荷量。
25.(10分)(2018高二下·抚顺期中)如图所示,N=50匝的矩形线圈abcd,ab边长为
,ad边长
,放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的
轴以n=3000r/min的转速匀速转动,线圈电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,t=0时,线圈平面与磁感线平行,ab边正转出纸外,cd边正转入纸内。
(1)写出感应电动势的瞬时表达式;
(2)线圈转一圈外力做功多少?
参考答案
一、选择题(共15题;共30分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、填空题(共6题;共12分)
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
21-1、
三、解答题(共4题;共40分)
22-1、
22-2、
23-1、
24-1、
24-2、
24-3、
25-1、
25-2、
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