高二物理交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律練習(xí)

1、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律練習(xí)【同步達(dá)綱練習(xí)】1.下面哪些因素影響交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值?()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B.線(xiàn)圈匝數(shù)C. 線(xiàn)圈面積D.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速 E.線(xiàn)圈的初始位置2.如圖所示，矩形線(xiàn)圈abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ad=bc=li, ab= cd = 12.從圖示位置起以角速度3繞不同轉(zhuǎn)軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則 ()A.以O(shè)O為轉(zhuǎn)軸時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e= B 11 12 3 - sin co tB.以O(shè)O為轉(zhuǎn)軸時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e= B- 1 1 1 2 w - sin co tC.以O(shè)O為轉(zhuǎn)軸時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=B- 1i - 12- co - cos co tnD.以O(shè)O為轉(zhuǎn)軸跟以ab為轉(zhuǎn)軸一樣，感應(yīng)

2、電動(dòng)勢(shì)e=B-1 1 1 2 3 - sin( 3 t+ 2 ).如圖所示，在長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)旁放一矩形線(xiàn)框 abcd,線(xiàn)框和導(dǎo)線(xiàn)在同一平面內(nèi).今在長(zhǎng)直導(dǎo)2 二線(xiàn)中通以交流電，已知 i =10 sin wt(A) 應(yīng)電流的大小和方向各如何變化?(),那么在1=0至1=缶的時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框中的感圖 18-11A.大?。涸龃?詼減小項(xiàng)增大喊減小B.大小：減小康增大喊減小項(xiàng)增大C.方向：順時(shí)針頑逆時(shí)針頑逆時(shí)針讓順時(shí)針D.方向：逆時(shí)針 破順時(shí)針項(xiàng)順時(shí)針以逆時(shí)針.下列判斷正確的是()A.矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生正弦交流電B.矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生正弦交流電C.矩形線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生正弦交

3、流電D.矩形線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生正弦交流電.如圖所示，矩形線(xiàn)圈ABCD在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈以相同的角速度， 分別繞OO、AC EF、AB的軸線(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為曰、巳、曰、E4,則下面正確的是()A.Ei = E2,曰=巳C.Ei = E2= Es= E4B.Ei = E2=曰曰=0D.E2= E3, Ei = E4. 一矩形線(xiàn)圈繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的中心軸旋轉(zhuǎn)，切割磁感線(xiàn)的兩邊并通過(guò)導(dǎo)體圓環(huán)外接電阻R,如圖所示位置開(kāi)始以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則通過(guò) R的電流（）A.大小和方向都不斷變化C.變化的規(guī)律i = I nsin cotB.方向不變，大小不斷變化D.

4、變化的規(guī)律i = I mCOS 3 t.一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式e =220sini0 TttV.則下列說(shuō)法正確的是（）A.該交流電的頻率是 10 7tHzB.該交流電的峰值是 220VC.當(dāng)t = i/20s時(shí)，e有最大值D.當(dāng)t = 0時(shí)，線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)方向垂直.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)弓11度為B.正方形線(xiàn)圈面積為 S,導(dǎo)線(xiàn)的電阻率為p , 線(xiàn)圈以轉(zhuǎn)速n繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則線(xiàn)圈內(nèi)最大電流為 、現(xiàn)將線(xiàn)圈面積S、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 導(dǎo)線(xiàn)的電阻率p、轉(zhuǎn)速n同時(shí)增大到原來(lái)的 2倍，則新線(xiàn)圈中I m與Im之比是多少？(0-【素質(zhì)優(yōu)化訓(xùn)練】.如圖所示，矩形

5、線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，線(xiàn)圈的A.磁通量變化率為零C.磁力矩為零B.感應(yīng)電流為零D.感應(yīng)電流最大現(xiàn)有.在圖中，A、B是一對(duì)中間開(kāi)有小孔的平行金屬板，兩個(gè)小孔的連線(xiàn)與金屬板面垂直， 兩板間距為L(zhǎng).在兩極板間加低賴(lài)交流電壓，A板電勢(shì)為零，B板電勢(shì)u b= U0 - cos w t.一電子在t=0時(shí)刻穿過(guò)A板上小孔射入電場(chǎng)，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計(jì)，則電 了在兩極板間的運(yùn)動(dòng)可能是 （）A.以A、B間某點(diǎn)為平衡位置來(lái)回振動(dòng).時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向 A板運(yùn)動(dòng)，但最后穿出 B板C. 一直向B板運(yùn)動(dòng)，最后穿出 B板.如果小于某個(gè)值co。，L小于某個(gè)值LoD.一直向B板運(yùn)動(dòng)

6、，最后穿出 B板.而且不論為任何值，L為任何值.則(一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖所示10-JO4nA.交變電流的頻率是 4 7tHzC.當(dāng)t = 0.5s時(shí)，e有最大值B.當(dāng)t = 0時(shí)，線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直D.交流電的周期是0.5s一帶電粒子以初速度u 0平行于電容器極板沿中心軸線(xiàn)射入，兩極板間加上U0 - sin cot的電壓.若用斜線(xiàn)表示帶電粒子可能出現(xiàn)的全部區(qū)域，則可以肯定圖中不正確的 是（）ADB.通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量達(dá)到最大值D.線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)為零一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線(xiàn)圈通過(guò)中性面時(shí)A.線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)方向垂直C.通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率達(dá)到

7、最大值如圖所示，一線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)圖所示位置時(shí)，（）-A.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小 B.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，磁通量的變化率最大 C.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大 D.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最小，磁通量的變化率最小7.矩形線(xiàn)圈長(zhǎng)為a,寬為b,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度3繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).設(shè)t=0時(shí)線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)平行，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的即時(shí)值為（）A.B a absin w tB.2B a absin w tC.2B a abcos w tD.Bw abcos w t8.某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示.如果其他條件不變，

8、僅使線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分別變?yōu)?)C.400V, 0.08sA.400V, 0.02s 0.08sB.200V, 0.02sD.200V,【生活實(shí)際運(yùn)用】例 頻率為50Hz的交變電流，其電壓 。=120/2 sin o tV ,把它加在激發(fā)電壓，熄滅電壓均為84V的霓虹燈的兩端，求在半個(gè)周期內(nèi)霓虹燈點(diǎn)亮的時(shí)間？ u/v168840-E4-158tit /1解析該交變電壓的周期T= 50s = 0.02s電壓的最大值 5=12042V= 168V=2X84V.作交變電壓的u-t圖象如圖所示，由于加在霓虹燈管兩端電壓大于84V時(shí)燈管才發(fā)光，由圖象可知在半個(gè)周期內(nèi)燈管點(diǎn)亮的時(shí)

9、間是t=t2-t1, u=168sin（2兀ft）V = 84V,則2兀ft i = 6 , 11= 600 s; 2 71ft 2= 6 , 12= 600 s,所以 t = t2-t 1= 150 s= 3 x 100s. 21即霓虹燈在半個(gè)周期內(nèi)，有3的時(shí)間被點(diǎn)亮，3的時(shí)間是不發(fā)光的.【知識(shí)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】直流電和交流電我們已經(jīng)知道，由電池和直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流，是大小和方向保持不變的直流電，由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流，是大小和方向都做周期性變化的交流電.除此以外，交流電和直流電還有哪些相同和不同的性質(zhì)呢？我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀(guān)察比較.磁性的比較：在一個(gè)大螺絲釘上包上絕緣紙，再用直徑0.2毫米的漆包線(xiàn)在

10、上面繞 150圈，就成一個(gè)電磁鐵.用一個(gè)小型變壓器把 220伏交流電變成6伏的低壓交流電，接到電磁鐵線(xiàn)圈上.再找一個(gè)指南針，靠近電磁鐵的一端.你會(huì)看到指針只是在不停地抖動(dòng)，無(wú)法指示到磁鐵的極性來(lái).如果換上3伏的電池，指針將穩(wěn)定不動(dòng)，準(zhǔn)確地指示出磁鐵的極性來(lái)這說(shuō)明直流電的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，而交流電的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向卻在不斷地變化化學(xué)效應(yīng)的比較：在一只玻璃杯里盛上食鹽溶液.先用3伏的電池作電源，把兩根導(dǎo)線(xiàn)插入食鹽溶液里，你將看到在正極接線(xiàn)的周?chē)霈F(xiàn)黃綠色泡沫，這是氯氣，而在負(fù)極接線(xiàn)周?chē)霈F(xiàn)了無(wú)色的氫氣泡.現(xiàn)在把電源換成6伏的交流電，結(jié)果兩根導(dǎo)線(xiàn)周?chē)霈F(xiàn)了同樣的情況，既有綠色的泡沫，又有無(wú)色的氣泡，分不

11、清哪條線(xiàn)是正極哪條線(xiàn)是負(fù)極了.這說(shuō)明交流電的正負(fù)極性是在不斷變化的.通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們就可明白，電解、電鍍工業(yè)為什么一定要用直流電，而不能用交流 電的道理.光熱效應(yīng)的比較：先用6伏的電池來(lái)點(diǎn)亮小電燈泡，觀(guān)察它的亮度.然后改用6伏的交流電作電源，使小 TOC o 1-5 h z 電燈泡發(fā)光.比較一下前后兩次燈泡的亮度，你將發(fā)現(xiàn)亮度是一樣的如果用一小段電阻絲（可從舊的線(xiàn)繞電阻上拆一段下來(lái)，再繞成螺旋狀）來(lái)代替小燈泡，很容易測(cè)出，使用 6伏的直流電或交流電，都能使電阻絲產(chǎn)生同樣的熱量從上面的實(shí)驗(yàn)我們知道，直流電和交流電的光效應(yīng)和熱效應(yīng)是一樣的另外，直流電和交流電在導(dǎo)體中的傳導(dǎo)方式也有所不同.直流導(dǎo)是

12、在導(dǎo)線(xiàn)的整個(gè)截面上流過(guò)，也就是說(shuō)，導(dǎo)體的截面積越大，通過(guò)的電流越大.而交流電就不同了，因?yàn)樗芷谛缘馗淖冎笮『头较?，所以在?dǎo)體中傳導(dǎo)的時(shí)候，有沿著導(dǎo)體外層流動(dòng)的趨勢(shì)，這就是交流電的集膚效應(yīng).而且交流電頻率（每秒鐘內(nèi)完成周期性變化的次數(shù) ）越高，這種集膚效應(yīng)就越 明顯.因此，一些頻率達(dá)到幾千周或者幾萬(wàn)周的交流電，它們用的導(dǎo)線(xiàn)往往做成空心的或者 管狀的，就是這個(gè)緣故.【知識(shí)探究學(xué)習(xí)】例 交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)為e=E- sin cot（V）.如果將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速提高一倍，匝數(shù)減少一半，其他條件保持不變，則交流電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式變?yōu)椋ǎ〢.e = 2曰 sin tB.e =日 sin2 tC.e= Em - sin cotD.e = 2En - sin2 t解析 由于瞬時(shí)值是由最大及正弦函數(shù)值兩部分決定的，只要找到條件變化后的最大值和角速度，問(wèn)題即可解決.因?yàn)? = 2兀n,當(dāng)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速n加倍時(shí)，角速度W也加倍.根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值的表達(dá)式Eti= NBSo ,可得Em = 2 , B , S , 2w = Em又3 = 2 w ,所以sin 3