高中物理 第五章 交變電流 5.1 交變電流課時提升作業(yè)（七）-2

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時提升作業(yè)（七)交變電流（40分鐘50分)一、選擇題（本題共5小題,每小題6分，共30分。多選題已在題號后標(biāo)出)1.(多選）圖中哪些線圈中產(chǎn)生了交流電（）【解析】選b、c、d。由正弦式電流的產(chǎn)生條件可知，轉(zhuǎn)軸必須垂直于磁感線，但對線圈的形狀沒有特別要求，故a情況下不會產(chǎn)生交變電流,而b、c、d情況下會產(chǎn)生。2.（2015如皋高二檢測)某線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示，由圖中信息可以判斷(）a。在a和c時刻線圈處于中性面位置b。在b和d時刻穿過線圈的磁通量為零c。從o時刻到d時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2d。若從o時刻到b時刻歷時0。0

2、2s，則交變電流的頻率為50hz【解析】選c。a、c時刻電流最大,位于與中性面垂直的位置，a錯.b、d時刻，電流最小，處于中性面位置，磁通量最大，b錯。從o到d是一個周期，線圈轉(zhuǎn)過的角度為2，c對。若從o時刻到b時刻歷時0。02s，則交變電流的頻率為25hz，d錯。3.交流發(fā)電機(jī)在工作時產(chǎn)生的電動勢為e=emsint,若將發(fā)電機(jī)的角速度提高一倍.同時將線框所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動勢變?yōu)?)a。e=emsinb.e=2emsinc。e=emsin2td。e=sin2t【解析】選c。由題知=2,s=,又由em=nbs知em=em，故e=emsint=emsin2t，c對。【補(bǔ)償訓(xùn)練

3、】已知交變電流的瞬時值表達(dá)式是i=10sin100ta，從t=0到第一次出現(xiàn)最大值的時間是（)a.sb。sc.sd。s【解析】選c。從交變電流的瞬時值表達(dá)式i=10sin100ta可以看出，該交流電是從中性面開始計時，經(jīng)過出現(xiàn)最大值，依據(jù)t=s=s，t1=s。4.（2015肇慶高二檢測）圖中矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中以ad邊為軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢瞬時值為e=5sin20tv,則以下判斷正確的是()a.當(dāng)線圈平面與中性面垂直時，線圈中的感應(yīng)電流為0b.當(dāng)線圈平面與中性面重合時，線圈中的感應(yīng)電動勢為5vc.此線圈轉(zhuǎn)動的頻率為hzd.線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向改變一次【解析】選c。當(dāng)線圈平面

4、與中性面垂直時，線圈的磁通量為零,磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，所以a項錯誤；當(dāng)線圈平面與中性面重合時，線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動勢為零,所以b項錯誤；角速度=20，根據(jù)=2f，得出頻率f=，所以c項正確；線圈每經(jīng)過一次中性面，感應(yīng)電流的方向改變一次，每轉(zhuǎn)動一周，經(jīng)過兩次中性面,感應(yīng)電流的方向改變兩次，所以d項錯誤.5。（2015蘇州高二檢測）如圖所示，一矩形線圈繞與勻強(qiáng)磁場垂直的中心軸oo沿順時針方向轉(zhuǎn)動，引出線的兩端分別與相互絕緣的兩個半圓形銅環(huán)m和n相連。m和n又通過固定的電刷p和q與電阻r相連.在線圈轉(zhuǎn)動過程中,通過電阻r的電流（）a.大小和方向

5、都隨時間做周期性變化b.大小和方向都不隨時間做周期性變化c.大小不斷變化,方向總是prqd.大小不斷變化，方向總是qrp【解析】選c。在圖示位置時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由右手定則可知，ab邊的感應(yīng)電動勢方向由ba,cd邊感應(yīng)電動勢的方向由dc，通過電刷將電流引出,在外電路中的電流方向為prq,轉(zhuǎn)過180后，ab、cd邊位置交換,但電流方向仍為prq，故選項c正確。二、非選擇題(本題共2小題，共20分。需寫出規(guī)范的解題步驟）6.(10分）(2015嘉興高二檢測)如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機(jī)模型，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.5t，線圈匝數(shù)n=50，每匝線圈面積0。48m2，轉(zhuǎn)速150r/min，在勻速轉(zhuǎn)動

6、過程中,從圖示位置開始計時。（1）寫出交變感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式.（2)畫出et圖線?！窘馕觥?1)當(dāng)線圈平面經(jīng)過中性面開始計時，則線圈在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)過角度t，于是感應(yīng)電動勢瞬時值e=emsint，其中em=nbs.由題意知n=50,b=0.5t，=rad/s=5rad/s，s=0.48m2，em=nbs=500.50.485v188v，所以e=188sin5t(v)。（2）根據(jù)交流電的方程畫圖線時，最大值是正弦圖線的峰值，由縱軸上的刻度值標(biāo)出，交流電的頻率與正弦圖線的周期相對應(yīng)，=,而周期由時間軸上的刻度值標(biāo)出，t=0。4s，et圖線如圖所示。答案：(1)e=188sin5t（v)(2）見解析7。(10分)一臺發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢最大值為311v，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度是100rad/s.（1)寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式。（2）若該發(fā)電機(jī)只與阻值為100的電阻組成閉合電路。試寫出通過負(fù)載的電流瞬時值表達(dá)式。【解析】(1)因為電動勢最大值em=311v，角速度=100rad/s,所以電動勢的瞬時值表達(dá)式:e=311sin100tv。（2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得：i=3。11sin100ta.答案：(1）e=311sin100tv（2)i=3。11sin100ta【互動探究】請寫出上題（2）中電阻r兩端電壓的瞬時值表達(dá)式。提示:u=ir=