魯科版高中物理選修3-2第三章交變電流同步檢測(cè)卷

1、魯科版高中物理選修3-2魯科版高中物理選修3-2第三章交變電流同步檢測(cè)卷 / 9魯科版高中物理選修3-2.第三章 交變電流同步檢測(cè)試卷、單選題.如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，其中矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)ab=cd=Li, bc=ad=L2,匝數(shù)為n,線圈的總電阻為r,線圈在磁感 應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為以 線圈兩端通過(guò)電刷 e、f與阻值為R的定值電阻連接，從線圈經(jīng)過(guò) 中性面開始計(jì)時(shí)，則（）A.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為B LxL2B.線圈值感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為e = nB L1 L2cos wtbll2C.經(jīng)過(guò)1/4周期時(shí)間通過(guò)電阻 R的電荷

2、量為-R+ rD.此發(fā)動(dòng)機(jī)在上述工作狀態(tài)下的輸出功率為D.此發(fā)動(dòng)機(jī)在上述工作狀態(tài)下的輸出功率為22 2.2.2Rn B w LL2(R+ r)2.如圖所示，將一均勻?qū)Ь€圍成一圓心角為90的扇形導(dǎo)線框 OMN,其中OM=R,線框總電阻為r,圓弧MN的圓心為。點(diǎn)，將導(dǎo)線框的 O 點(diǎn)置于直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)，其中第二和第四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,第三象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁 場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 2B.從t = 0時(shí)刻開始，讓導(dǎo)線框以。點(diǎn)為圓心， 以恒定的角速度 3沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則線框中的電流有效值為（）A.B R22r3B R2B.2r2B R2C.r

3、D.,5b R2-2r.調(diào)光臺(tái)燈是利用閘流晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)燈的亮度的?，F(xiàn)將某無(wú)級(jí)調(diào)光臺(tái)燈接在220 V的正弦交變電流上，如圖甲所示，經(jīng)過(guò)閘流晶體管調(diào)節(jié)后加在燈管兩端的電壓如圖乙所 示，則此時(shí)電壓表的示數(shù)是（）A. 220 V B. 156 V C. 110 V D. 78 V4.如圖所示電路，電阻 R4.如圖所示電路，電阻 R1與電阻R2串聯(lián)接在交變電源上，且R1 = R2= 10廠廣Q,正弦交流電的表達(dá)式為u=20/2 sin 100擊（V） , Ri和理想二極管 D（正向電阻可看做零，反向電阻可看做無(wú)窮大 Q,正弦交流電的表達(dá)式為u=20/2 sin 100擊（V） , Ri和理想二極

4、管 D（正向電阻可看做零，反向電阻可看做無(wú)窮大 ）并聯(lián)，則R2上的電功率為（）A. 10 W B. 15 W C. 25 W D. 30 W5.如圖所示，導(dǎo)軌OPQS的電阻忽略不計(jì)，OM是有一定電阻、可繞。轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿，M可在PQS上自由滑動(dòng)，空間存在與導(dǎo)軌平面垂 直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。先讓OM從OQ 位置以角速度 i沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)到 OS位置（過(guò)程 I ）；再將OM固定在OS位置，使整個(gè)裝置以O(shè)Q為 軸，以角速度2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90 （過(guò)程II）。要使過(guò)程I、R回路中產(chǎn)生的熱量相同，方應(yīng)等于（）BC.D.A.峰值是e0C.有效值是乎Ne0B.峰值是2e0D.有效值是 V2Ne0.

5、一電熱器接在10 V直流電源上，產(chǎn)生某一大小的熱功率?，F(xiàn)將電熱器接在 交流電源上，要使它產(chǎn)生的熱功率是原來(lái)的一半，則交流電源的有效值 和最大值分別是（不計(jì)電阻變化）（）A.7.07V 和 10 VB. 10 V 和 14.1 VC.5V 和 7.07 VD. 2.5 V 和 25.2 V.小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共 N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線圈中心軸OO,線圈繞OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示.矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為 比,不計(jì)線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓（）.矩形線圈abcd在如圖所示的磁場(chǎng)中以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面

6、向里，其中ab邊左側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是右側(cè)磁場(chǎng)的2倍.在t=0時(shí)刻線圈平面與紙面重合，且 cd邊正在向紙外轉(zhuǎn)動(dòng).規(guī)定圖示箭頭方向?yàn)殡娏髡较?，則線圈中電流 隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線應(yīng)是（）二、多選題1.單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中， 穿過(guò)線框中的最大磁通量為 m,最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 Em,下列說(shuō)法中正確的是（）A.當(dāng)穿過(guò)線框的磁通量為 。時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為 OB.當(dāng)穿過(guò)線框的磁通量減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在增大C.當(dāng)穿過(guò)線框的磁通量等于 m/2時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 Em/2D.線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 Em/m2.如圖是某學(xué)習(xí)小組在空曠的場(chǎng)地上做 搖

7、繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)”的示意圖。他們將一銅芯線像甩跳繩 一樣勻速搖動(dòng)，銅芯線的兩端分別通過(guò)細(xì)銅線與靈敏交流電流表相連。搖繩的兩位同學(xué)的連線與所在處的地磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)）垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度Bo搖動(dòng)時(shí)，銅芯線所圍成半圓周的半徑為r,轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為5電路總電阻為R,則A.銅芯線中產(chǎn)生的是正弦（或余弦）交流電B.電動(dòng)勢(shì)的峰值為B 2wC.電流表的示數(shù) I B匚 2 2R=B r2D.在銅芯線與地面垂直開始至銅芯線轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周的過(guò)程中通過(guò)電流表的電量2/2R3.在某種科學(xué)益智玩具中，小明找到了一個(gè)小型發(fā)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1、2所示。圖1中，線圈的匝數(shù)為 n, ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)i, bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,電阻為r;圖2

8、是此裝置的正視圖，切 割處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B,有理想邊界的兩個(gè)扇形磁場(chǎng)區(qū)夾角都是90。外力使線圈以角速度出逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷 M端和N端接定值電阻，阻值為 R,不計(jì)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)軸 處的摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）A.線圈中產(chǎn)生的是正弦式交變電流B.線圈在圖2所示位置時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E的大小為山工1制C.線圈在圖2所示位置時(shí)，電刷M的電勢(shì)高于 N（kBL叫尸期+ rD.外力做功的平均功率為4.如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為 Om ; N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為On;兩導(dǎo)線框在同一豎直面（紙面）內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直線OmOn的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面.現(xiàn)使線

9、框 M、N在t = 0時(shí)從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面且過(guò) Om和On的軸，以相同的周期 T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）A.兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電B.兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于Tc.在t=T8時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等D.兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等 5.如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線a、b所示，則（）A.兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2： 3C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25 HzD.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為 10

10、V6.如圖，邊長(zhǎng)為 L的正方形單匝線圈 abcd,電阻為r ,外電路的電阻為 R, ab 的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線 。恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,若線圈從圖示位置開始，以角速度 3繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則以下判斷正確的是（）A.圖示位置線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大為Em=BL2coB .閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e= ；BL2 cosin 3 t,、入，八2BL2C.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò) 180。的過(guò)程中，流過(guò)電阻 R的電荷量為q= R+ r iB2n）I4RD.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻 R上產(chǎn)生的熱量為 Q=-Z-一24 R+ r三、計(jì)算題.如圖甲所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的

11、示意圖，單匝線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).若從中性面開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示.已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0 Q,外接燈泡的(1)寫出流經(jīng)燈泡的瞬時(shí)電流的表達(dá)式；(2)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線圈的最大磁通量；(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，外力所做的功.如圖，N=50匝的矩形線圈 abcd, ab邊長(zhǎng)li = 20 cm, ad邊長(zhǎng)12=25 cm,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的。軸以n=3000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻 r= 1 Q,外電路電阻 R= 9t = 0時(shí)線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里.求：(1)t

12、 = 0時(shí)感應(yīng)電流的方向；(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)線圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功；(4)從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò) 90。的過(guò)程中流過(guò)電阻 R的電荷量.如圖1所示，空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，其電阻不計(jì)、間距為 L,左端接有電阻為 R的定值電阻。一根質(zhì)量為 m電阻也為R 的導(dǎo)體棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，在水平力F作用下在O位置兩M、N間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)刻起導(dǎo)體棒從 M位置開始向右運(yùn)動(dòng)，其速度變化規(guī)律為v= vmsin( wt),在O位置速度最大。(已知正弦函數(shù)y=Amsin(t)從t=0開始的一個(gè)周期T內(nèi)y的有效值Y = 2 Am平均值一 2Y=-Am)求

13、：(1)導(dǎo)體棒在 M、N間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)中交流電流表示數(shù)的表達(dá)式;(2)已知導(dǎo)體棒從M位置開始運(yùn)動(dòng)到O位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t 萬(wàn)，此過(guò)程中水平力F需做的功W表達(dá)式；(3)如圖2所示，將導(dǎo)軌右邊的上、下端聯(lián)接到一臺(tái)理想變壓器，原線圈匝數(shù)為ni,副線圈匝數(shù)為n2,已知因感抗作用原線圈值中的電流遠(yuǎn)小于電阻R的電流。副線圈一側(cè)并接電阻值為Ro的定值電阻和電容為 C且耐壓很大的電容器，從電容器不帶電瞬間開始計(jì)時(shí)，求在時(shí)間t=工內(nèi)通過(guò)定點(diǎn)a的電荷量q表達(dá)式。參考答案.D 2.D 3 .B 4. C 5.A6.A 7. D 8.A1.BD 2.AC 3.BC 4.BC 5.AC 6.BD.答案(1)i=0.62sin

14、 100 % t (A)(2)2.7 X 10 2 Wb (3)7.2 X 10 2 J解析 (1)由圖得 e= Emsin o t= 62sin 100 7tt (V)貝U電流 i=eR+r = 0.62sin 100 7tt (A).2) E m= BS 3 , Em= 62 V=100 兀 rad/s, (Dm=BS= Em 3 =2.7X102 Wb,(3)E= Em2= 6 V , 外力所做的功W= Q=E2R+rT= 7.2X 10-2 J.答案感應(yīng)電流方向沿adcba(2)e= 314cos (100 兀 t) V (3)98.6 J (4)0.1 C解析(1)根據(jù)右手定則，線圈

15、感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba.(2)線圈的角速度= 2 % n = 100 % rad/s圖示位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，其大小為Em= NBl1l2co代入數(shù)據(jù)得Em =314 V感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式e= Emcos 3 t=314cos (100 it t) V.(3)電動(dòng)勢(shì)的有效值E= Em2線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T=2 % 3 = 0.02 s線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力做功大小等于電功的大小，即w= I2(R+ r)T=E2R+r T代入數(shù)據(jù)得W= 98.6 J.(4)從t=0起線圈轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，A t內(nèi)流過(guò)R的電荷量:q= N A/(R+ r)= NBAS/(R+ r)= NBl42/(R+ r)代入數(shù)據(jù)得q=0.1 C.3.解：(