復(fù)習(xí)之課時(shí)跟蹤訓(xùn)練79

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精新課標(biāo)2014年高考一輪復(fù)習(xí)之課時(shí)跟蹤訓(xùn)練79一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1．一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示，則下列說法中正確的是(）A．t＝0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直B．t＝0。01s時(shí)刻，Φ的變化率最大C．0。02s時(shí)刻交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D．該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示解析：t＝0時(shí)，Φ最大，線圈應(yīng)在中性面位置，A錯(cuò)；t＝0.01s時(shí),Φ－t圖象的斜率最大，故eq\f(ΔΦ,Δt)最大，B正確;t＝0。02s時(shí)，Φ不變，故e＝0,C錯(cuò);因Φ－t圖象為余弦圖象，故e－t圖象為正弦圖象，D錯(cuò)．答案：B2．（2012年亳州模擬）如圖所示，面積均為S的線圈均繞其對(duì)稱軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)e＝BSωsinωt的圖是（）解析：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi)）勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢(shì)為e＝BSωsinωt，由這一原則判斷,A圖中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e＝BSωsinωt；B圖中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不在線圈所在平面內(nèi)；C、D圖轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)方向平行,而不是垂直．答案：A3．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em.設(shè)t＝0時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)平行，當(dāng)線圈的匝數(shù)增加一倍,轉(zhuǎn)速也增大一倍，其他條件不變時(shí)，交流電的電動(dòng)勢(shì)為（)A．e＝2Emsin2ωtB．e＝4Emsin2ωtC．e＝Emsin2ωtD．e＝4Emcos2ωt解析：t＝0時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)平行，此時(shí)磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)最大值，所以它應(yīng)為余弦函數(shù)．當(dāng)線圈的匝數(shù)和轉(zhuǎn)速未增加時(shí)，e＝Emcosωt當(dāng)線圈的匝數(shù)和轉(zhuǎn)速增加后，N′＝2N，ω′＝2ω感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em′＝N′BSω′＝4NBSω＝4Em所以e′＝4Emcos2ωt.故正確答案為D。答案：D4．如圖甲所示是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波型如圖乙所示．此時(shí)接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為（)A．110VB．156VC．220VD．311V解析:電壓表的讀數(shù)是交變電流電壓的有效值，從u－t圖象看出，每個(gè)周期的前半周期是正弦圖形，其有效值為U1＝220V；后半周期電壓為零．根據(jù)有效值的定義，eq\f（U2，R）T＝eq\f（U\o\al（2，1),R）·eq\f（T，2)＋0，得U＝156V，選B.答案：B5．圖中甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化．下列說法正確的是(）A．圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B．兩種電壓的有效值相等C．圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為U＝311sin（100πt）VD．圖甲所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10∶1的變壓器變壓后,頻率變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1，10）解析:因圖象的縱坐標(biāo)上電壓的正負(fù)表示電壓的方向，因此兩圖均為交流電，A錯(cuò)；對(duì)于正弦交流電才有U有效＝eq\f(Um,\r(2）),雖然兩圖的峰值相同，但圖乙非正弦(余弦)交流電不適用上式有效值的求法，故B錯(cuò)；正弦交流電電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為U＝Umsinωt，由圖象可知Um＝311V,T＝2×10－2s，可得ω＝eq\f（2π,T)＝100πrad/s，代入上式得U＝311sin(100πt)V，故C對(duì)；由變壓器原理可知變壓器只能根據(jù)匝數(shù)比改變電壓和電流，它不會(huì)改變周期和頻率，故D錯(cuò)．答案：C6。將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，邊長(zhǎng)為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速為n,導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路中有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除小燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，小燈泡的電阻應(yīng)為（）A。eq\f(2πl(wèi)2nB2,P)B.eq\f(2πl(wèi)2nB2,P)C。eq\f(l2nB2，2P)D.eq\f（l2nB2，P)解析：?jiǎn)卧颜叫尉€圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將產(chǎn)生正弦式交流電,則電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝Bl2ω＝2πnBl2，其有效值E＝eq\f(Em，\r（2))＝eq\f（2πnBl2，\r(2)）,計(jì)算小燈泡的額定功率P要用其有效值，即P＝eq\f（E2,R)。R＝eq\f(E2，P）＝eq\f（2πBnl22，P)，故只有B選項(xiàng)正確．答案：B7．一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5。0Ω，現(xiàn)外接一只電阻為95。0Ω的燈泡,如圖乙所示，則()A．電壓表的示數(shù)為220VB．電路中的電流方向每秒鐘改變50次C．燈泡實(shí)際消耗的功率為484WD．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J解析：電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由圖象知電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝220eq\r(2）V,有效值E＝220V，燈泡兩端電壓U＝eq\f（RE,R＋r)＝209V，A錯(cuò)；由圖象知T＝0.02s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次,可知1s內(nèi)電流方向變化100次,B錯(cuò)；燈泡的實(shí)際功率P＝eq\f（U2，R)＝eq\f（2092，95)W＝459.8W，C錯(cuò)；電流的有效值I＝eq\f（E，R＋r)＝2.2A，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為Qr＝I2rt＝2。22×5×1J＝24。2J,D對(duì)．答案：D8．(2012年六安模擬）矩形金屬線圈共10匝,繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的情況如圖所示．下列說法中正確的是（)A．此交流電的頻率為0。2HzB．此交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為1VC．t＝0.1s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行D．線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的最大磁通量為eq\f（1，100π)Wb解析：由圖象可知，交流電的周期為0.2s，電動(dòng)勢(shì)的最大值為1V，所以其頻率為5Hz，有效值為eq\f(1,\r（2))V，A、B錯(cuò)；在0。1s時(shí)電動(dòng)勢(shì)最小，磁通量最大，所以線圈平面與磁場(chǎng)垂直，C錯(cuò);感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為nBSω＝nΦeq\f(2π,T)＝1V，所以Φ＝eq\f(T,2πn）＝eq\f(0。2,20π）Wb＝eq\f(1,100π)Wb，D正確．答案:D9．(2012年淮北模擬)面積為S的兩個(gè)完全相同的單匝金屬線圈分別放置在如圖甲、乙所示的磁場(chǎng)中．甲圖中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OO′軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；乙圖中的磁場(chǎng)的變化規(guī)律為B＝B0coseq\f（2π,T）t,從圖示時(shí)刻(t＝0時(shí)刻）起計(jì)時(shí),則（)A．兩線圈中的磁通量變化規(guī)律均為Φ＝B0Ssineq\f（2π，T)tB．兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同C．兩線圈中產(chǎn)生的交變電流的有效值不同D．從此刻起，T/4時(shí)間內(nèi)流過線圈截面的電量相同解析：由于線圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OO′軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),所以其角速度為eq\f(2π,T)，在面積相同的情況下，兩者的磁通量變化規(guī)律均為Φ＝B0Scoseq\f（2π,T）t,那么二者實(shí)際產(chǎn)生的交變電流是相同的，因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻、交變電流的有效值、T/4時(shí)間內(nèi)流過線圈截面的電量都是相同的．答案：D10。如圖所示表示交變電流產(chǎn)生的過程，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一個(gè)匝數(shù)為N面積為S線電阻為r的矩形線圈，繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R.在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，下列說法正確的是()A．磁通量的變化量ΔΦ＝NBSB．平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eq\x\to（E)＝eq\f（2NBSω,π)C．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q＝eq\f(BNSω2,2R）D．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q＝ωRπeq\f（NBS2，2R＋r2）解析:穿過某個(gè)面的磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)，線圈在題設(shè)的條件下，其磁通量的變化量ΔΦ＝BS，選項(xiàng)A錯(cuò);線圈轉(zhuǎn)過90°的時(shí)間Δt＝eq\f(T,4)＝eq\f(π，2ω)，所以平均電動(dòng)勢(shì)eq\x\to(E）＝Neq\f（ΔΦ,Δt)＝Neq\f（BS，\f(π,2ω))＝eq\f(2NBSω,π），選項(xiàng)B正確；線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E＝eq\f(Em，\r(2）)＝eq\f（NBSω，\r(2)).回路中電流的有效值為I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f（NBSω,\r(2）R＋r）。所以，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt＝（eq\f（E，R＋r))2Req\f(T,4）＝eq\f（N2B2S2ωRπ，4R＋r2)。選項(xiàng)D錯(cuò)誤,答案為B。答案：B二、非選擇題(本題共2小題，共30分．解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）11。(15分）如圖所示，矩形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸OO′以角速度ω＝10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈共10匝，電阻r＝5Ω，ab＝0.3m，bc＝0。6m,負(fù)載電阻R＝45Ω.求:（1)寫出從圖示位置開始計(jì)時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2)電阻R在0.05s內(nèi)產(chǎn)生的熱量；（3)0.05s內(nèi)流過電阻R上的電荷量（設(shè)線圈從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)）．解析：（1）電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em＝nBSω＝10×2×0.3×0.6×10πV≈113。04V故瞬時(shí)值表達(dá)式e＝Em·cosωt＝113.04cos(10πt）V。(2）電流的有效值I＝eq\f（Im,\r(2）)＝eq\f(Em,\r（2)R＋r）＝1.6A所以0。05s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt＝5.76J.（3)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：eq\x\to（E）＝neq\f(ΔΦ，Δt）＝72V平均感應(yīng)電流為：eq\x\to(I）＝eq\f(\x\to(E），R＋r)＝1.44A所以通過電阻R的電荷量為：q＝eq\x\to(I)·t＝0.072C。答案：(1)e＝113.04cos（10πt)V（2）5。76J（3）0.072C12．(15分)（2012年滁州模擬)如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡,在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng)．已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1。0Ω,所圍成矩形的面積S＝0.040m2，小燈泡的電阻R＝9。0Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝nBmSeq\f(2π，T）·cos(eq\f(2π,T）t),其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)變化的周期．不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）小燈泡消耗的電功率；（3）在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0～eq\f（T,4)的時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電荷量．解析：(1)由圖象知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T＝3。14×10－2s，所以Em＝nBmSω＝eq\f(2πnBmS，T）＝8。0V。(2)電流的最大值Im＝eq\f（Em,R＋r）＝0。80A，有效值I＝eq