高中物理-交變電流的產(chǎn)生及描述練習(xí)

11高中物理-交變電流的產(chǎn)生及描述練習(xí)一、基礎(chǔ)練對于圖1所示的電流i隨時間t做周期性變化的圖象，下列描述正確的是()圖1電流的大小變化，方向也變化，是交變電流電流的大小變化，方向不變,不是交變電流電流的大小不變，方向不變，是直流電電流的大小不變，方向變化，是交變電流如圖2所示，一面積為S的單匝矩形線圈處于有界磁場中，能使線圈中產(chǎn)將線圈水平向右勻速拉出磁場B?使線圈以00,為軸勻速轉(zhuǎn)動C?使線圈以ab為軸勻速轉(zhuǎn)動D.磁場以B=B0sin?t規(guī)律變化標(biāo)有“220V,0.5口F”字樣的電容器能接入下面哪個電路中使用()220sin100ntV220V的照明電路中380sin100ntV380V的動力電路中在電路的MN間加一如圖3所示的正弦交流電，負載電阻為100Q，若不考慮電表內(nèi)阻對電路的影響,則交流電壓表和交流電流表的讀數(shù)分別為()圖3A．220V,2.20AB．311V,2.20AC．220V,3.11AD．311V,3.11A交變電流電壓表達式為u=20sin314tV，求這個交變電壓的最大值U、有m效值U、周期T、頻率f.畫出交變電流的電壓u—t圖象.二、提升練6．小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖4所示.此線圈與一個R=10Q的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他阻值．下列說法正確的是()圖4交變電流的周期為0.125s交變電流的頻率為8Hz交變電流的有效值為*Oa交變電流的最大值為4A7?如圖5所示是一交變電流的i—t圖象，則該交變電流的有效值為()圖5A.4AB.2\2A8C.3AD.8C.3AD.圖6矩形線圈的匝數(shù)為50匝,在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時,穿過線圈的磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖6所示.下列結(jié)論正確的是()A.在t=0.1s和t=0.3s時，電動勢最大B-在t=0.2s和t=0.4s時，電動勢改變方向電動勢的最大值是157V在t=0.4s時，磁通量變化率最大，其值為3.14Wb/s兩個完全相同的電熱器，分別通以圖7甲、乙所示的峰值相等的矩形交變電流和正弦交變電流，則這兩個電熱器的電功率之比P甲：P乙等于()圖7A.:1B.2:1C.4:1D.1:1如圖8所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中，線圈軸線OO'與磁場邊界重合。線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動。若從圖示位置開始計時,并規(guī)定電流方向沿a—bfcfd—a為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化的圖象是下列選項中的()

8圖圖98圖圖9距離足夠大的金屬板A、B間有一電子(不計重力影響)，在A、B間接有如圖9所示的正弦式電壓u.t=0時，電子從靜止開始運動，則()電子做往復(fù)運動在足夠長的時間后，電子一定要碰到某個金屬板上t=T/2時，電子速度達到最大值12?正弦式交變電壓12?正弦式交變電壓u=50sin314tV加在一個氖管的兩端，已知當(dāng)氖管兩端的電壓達到25\'2V時，才開始發(fā)光.求氖管通電10min內(nèi)，發(fā)光的次數(shù)和發(fā)光的總時間.13.如圖10所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T,邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r=1Q,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸00’勻速轉(zhuǎn)動,角速度s=2nrad/s,外電路電阻R=4Q?求:a-1:—c￡(nJ圖10轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值．由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時的瞬時感應(yīng)電動勢由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢．交變電壓表的示數(shù)．線圈轉(zhuǎn)動一周外力做的功．習(xí)題課交變電流的產(chǎn)生及描述1．B2.BCD［將線圈向右拉出磁場時，線圈中電流方向不變,A選項錯.B、C兩種情況下產(chǎn)生交變電流,只有在C情況下當(dāng)線圈全部位于磁場外的一段時間內(nèi)線圈內(nèi)沒有電流.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知D種情況下可產(chǎn)生交變電流，故B、C、D對.]3．A4．A[電壓表和電流表都是表示的有效值,根據(jù)圖象得出電壓的有效值是220V,根據(jù)歐姆定律得出電流的有效值是2.20A.]5.20V1O\QV0.02s50Hz圖象見解析解析已知交變電流的電壓表達式u=Usin?t,正弦符號前的系數(shù)即為電m壓的最大值，根據(jù)正弦式交變電流的電壓有效值與最大值的關(guān)系U二乂,可求得2n1314S=0.02s,頻率f=T=50Hz.根據(jù)u=Usin?t=20sin314tV,畫出交變電流的電壓隨時間的變化圖象如m圖所示.C[由圖可知交變電流的周期T=O.250s,頻率f=￥=4Hz,故選項A、BE20錯誤；交變電流的有效值Ia=\/2a，故選項c正確；交變電流的

2R2X10、E20最大值|="Rm=i0A=2A,故選項D錯誤.]D[設(shè)該交變電流的有效值為I,t=1s,t=2s，由有效值的定義得12(Z)2Rt+LRt=LRt.而t=t+t=3s，代入數(shù)據(jù)解得：I=學(xué)A，故D正確.]21m2123CD[磁通量最大時,磁通量的變化率最小，如0.1s、0.3s時磁通量的變

化率為0,電動勢為零,A錯誤；0.2s和0.4s時磁通量的變化率最大，電動勢最大,亠2n2n但不改變方向,B錯誤；公式E=nBS?=nOo,其中①=0.2Wb,?=〒=mmmT0.4=5n,所以E=50X0.2X5n=50n~157V,故C正確；0.2s和0.4s時磁通量m△①△①E157變化率最大，電動勢最大，由E=口〒匸得此時Tt^nm^50'Wb/s=3.14Wb/s,故mAtAtn50D正確．]9．B[甲為矩形交變電流,它的大小恒為I,方向做周期性的變化,而電流通m過電阻的熱功率跟電流的方向無關(guān),所以矩形交變電流通過電阻R的熱功率P甲=*R；乙為正弦交變電流,計算熱功率時要用電流的有效值：1=寺，所以P廠LR=（寺）2R^2mR^2甲,得P甲=￥故B正確.]A[t=0時線圈磁通量最大,磁通量的變化率最小，所以感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流最小.根據(jù)楞次定律可以判斷,t=0時刻開始線圈中磁通量變小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流i為負向，電流變大,C、D錯.經(jīng)過1/4周期后,dc切割磁感線，電流方向為負，電路中有持續(xù)負方向的電流,A對,B錯.]BC[電子始終朝一個方向運動,不斷交替加速、減速,故B、C正確.]12.6X104次5min解析交變電壓u=50sin314tV,則最大值為E=50V,m又?=314=100n=2n/T，所以T=0.02s.對氖管，只要u±25羽V,就發(fā)光,u=2^,'2V時，代入瞬時值方程得sin100ntsin100nt=在正半周有兩個解就是n3n100nt-和100nt=1424即t=0.0025s,t=0.0075s12在正半周的時間為At=t—t=0.005s；同理,在負半周也有這么長的發(fā)光21時間，每個周期內(nèi)的發(fā)光時間為AT=2At=0.01s,發(fā)光兩次.

所以lOmin內(nèi)的發(fā)光次數(shù)為N=2：=2X10：2。=6"04(次)總的發(fā)光時間為NAt=6X104X0.005s=300s=5min.l3．(l)3.l4V(2)l.57V(3)2.6V(4)l.78V(5)O.99J解析(1)感應(yīng)電動勢的最大值為E=nB?S=100X0.5X2nX(0.1)2V=m3.14V轉(zhuǎn)過60。時的瞬時感應(yīng)電動勢為e=Ecos60°=3.14X0.5V=1.57Vm