高中物理 模塊十 電磁感應(yīng) 考點(diǎn)5_1 交流電的產(chǎn)生與描述試題1.doc

考點(diǎn)5 交流電考點(diǎn)5.1 交變電流的產(chǎn)生和描述1.交變電流定義：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流.2.交變電流的產(chǎn)生(1)線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).(2)兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)：線(xiàn)圈平面與中性面重合時(shí)，SB，最大，0，e0，i0，電流方向?qū)l(fā)生改變.線(xiàn)圈平面與中性面垂直時(shí)，SB，0，最大，e最大，i最大，電流方向不改變.(3)電流方向的改變：線(xiàn)圈通過(guò)中性面時(shí)，電流方向發(fā)生改變，一個(gè)周期內(nèi)線(xiàn)圈兩次通過(guò)中性面，因此電流的方向改變兩次.(4)交變電動(dòng)勢(shì)的最大值EmnBS.3.交變電流的變化規(guī)律(線(xiàn)圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí))規(guī)律物理量函數(shù)表達(dá)式圖象磁通量mcostBScost電動(dòng)勢(shì)eEmsintnBSsint電壓uUmsintsin t電流iImsintsin t1. 關(guān)于線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交變電流，下列說(shuō)法中正確的是(C)A線(xiàn)圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向改變一次，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變B線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向就改變一次C線(xiàn)圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都要改變一次D線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都要改變一次2. (多選)如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，線(xiàn)圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，導(dǎo)體制作的兩個(gè)電刷E、F分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線(xiàn)圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接.關(guān)于其工作原理，下列分析正確的是(AC)A. 當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大B. 當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流最大C. 當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最小D. 當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流最小3. 如圖所示為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，正確的說(shuō)法是()A 線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，指針左右擺動(dòng)兩次B 圖示位置為中性面，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流C 圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bD 線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量變化率為零4. 如圖所示，面積均為S的線(xiàn)圈均繞其對(duì)稱(chēng)軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)eBSsint的圖是(A)5. 交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)電動(dòng)勢(shì)為eEmsint，若將發(fā)電機(jī)的角速度提高一倍，同時(shí)將線(xiàn)框所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)?C)AeEmsinBe2Emsin CeEmsin 2tDesin 2t6. (多選)一矩形線(xiàn)圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向并位于線(xiàn)圈平面的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖5116所示，則下列說(shuō)法中正確的是(BCD)A t1和t3時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零B t1和t3時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率為零C 線(xiàn)圈平面從與磁場(chǎng)方向平行的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)D 每當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e變換方向時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值都最大7. (多選)線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e10sin 20t V，則下列說(shuō)法正確的是(AB)A t0時(shí)，線(xiàn)圈平面位于中性面B t0時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大C t0時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)的有效速率最大D t0.4 s時(shí)，e有最大值為10 V8. (多選)圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為交流電流表.線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖甲所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.以下判斷正確的是(AC)A 電流表的示數(shù)為10 AB 線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50 rad/sC t0.01 s時(shí)，線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行D t0.02 s時(shí)，電阻R中電流的方向自右向左9. （多選）一個(gè)矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖5111所示，則下列說(shuō)法中正確的是(AD)A t0.01 s時(shí)刻的變化率達(dá)最大B t0.02 s時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大C t0.03 s時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零D 每當(dāng)變換方向時(shí)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都為最大10. (多選)如圖甲所示，一個(gè)矩形線(xiàn)框abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框內(nèi)磁通量隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是(BC)A t1時(shí)刻線(xiàn)框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B t2時(shí)刻ad的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直C t3時(shí)刻線(xiàn)框平面與中性面重合D t4、t5時(shí)刻線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向相同11. 一閉合矩形線(xiàn)圈abcd繞垂直于磁感線(xiàn)的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈平面位于如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通過(guò)線(xiàn)圈內(nèi)的磁通量隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是(B)A t1、t3時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率最大B t1、t3時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向改變C t2、t4時(shí)刻線(xiàn)圈中磁通量最大D t2、t4時(shí)刻線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小12. 矩形線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為50V，那么該線(xiàn)圈由圖所示位置轉(zhuǎn)過(guò)30，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為(B)A50V B25VC25V D10V13. 有一個(gè)10匝正方形線(xiàn)框，邊長(zhǎng)為20 cm，線(xiàn)框總電阻為1 ，線(xiàn)框繞OO軸以10 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，垂直于線(xiàn)框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T問(wèn)：(1) 該線(xiàn)框產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢(shì)最大值、電流最大值分別是多少？(2) 線(xiàn)框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是多大？(3) 寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式【答案】(1)6.28 V6.28 A(2)5.44 V(3)e6.28sin10t(V)14. 如圖所示，邊長(zhǎng)為a的單匝正方形線(xiàn)圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以O(shè)O邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直，線(xiàn)圈電阻為R，求：(1) 從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；(2) 線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中通過(guò)線(xiàn)圈截面的電荷量q.【答案】(1)eBa2cos t(2)15. 一個(gè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線(xiàn)框，當(dāng)線(xiàn)框轉(zhuǎn)至中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)t1 s，線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為50 V，當(dāng)t2 s時(shí)，線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為50 V，求：(1) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2) 線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大小；(3) 線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式【答案】(1)Em100 V(2)10 rad/s(3)e100sin(10t)