2019-2020年高考物理一轮复习 第11章 第1单元 交变电流的产生及描述课时跟踪检测.doc
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2019-2020年高考物理一轮复习 第11章 第1单元 交变电流的产生及描述课时跟踪检测高考常考题型:选择题计算题一、单项选择题1.(xx广州调研)小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图1所示。则下列有关说法中正确的是()图1A该交流电电压的有效值为100 VB交流电电压的瞬时值为100 VCt0.02 s时刻线圈平面在中性面D交流电的频率为0.02 Hz2(xx韶关十校联考)某交流电电源电压的瞬时值表达式为u6 sin 100t(V),则下列说法中正确的是()A用交流电压表测该电源电压时,示数是6 VB用交流电压表测该电源电压时,示数是6 VC用此电源给电磁打点计时器供电时,打点的时间间隔为0.01 sD把标有“6 V3 W”的小灯泡接在该电源上时,小灯泡将被烧毁3.(xx全国高考)一台电风扇的额定电压为交流220 V。在其正常工作过程中,用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图2所示。这段时间内电风扇的用电量为()图2A3.9102度B5.5102度图3C7.8102度 D11.0102度4.(xx合肥模拟)一台发电机的结构示意图如图3所示,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值,图4中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是()图45(xx广东调研)如图5所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()图5A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次转速之比为23C交流电a的瞬时值为u10 sin(10t) VD交流电b的最大值为 V二、多项选择题6(xx广东高考)某小型发电机产生的交变电动势为e50 sin 100t(V)。对此电动势,下列表述正确的有()A最大值是50 VB频率是100 HzC有效值是25 VD周期是0.02 s7.如图6所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60时的感应电流为1 A。那么()图6A线圈消耗的电功率为4 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4costD任意时刻穿过线圈的磁通量为sint8.矩形线圈的匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图7所示,则下列结论正确的是()图7A在t0.1 s和t0.3 s时电动势最大B在t0.2 s和t0.4 s时电动势改变方向C电动势的最大值是157 VD在t0.4 s时磁通量变化率最大,其值为3.14 Wb/s三、计算题9(xx郑州模拟)如图8甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n100 匝,总电阻r1.0 ,所围成矩形的面积S0.040 m2,小灯泡的电阻R9.0 ,磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enBmScos t,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期,不计灯丝电阻随温度的变化,求:图8(1)线圈中产生感应电动势的最大值;(2)小灯泡消耗的电功率;(3)在磁感应强度变化的0时间内,通过小灯泡的电荷量。10某兴趣小组设计了一种发电装置,如图9所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为,磁场均沿半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长abcdl、bcad2l。线圈以角速度绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场。在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r,外接电阻为R。求:图9(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F;(3)外接电阻上电流的有效值I。答 案1选C由图可知,交流电的最大电压E100 V,则有效值U V50 V,故A错误;根据图像可知,交流电电压的瞬时值不断变化,故B错误;由图像可知,t0.02 s时刻,感应电动势为零,线圈平面在中性面,故C正确;因周期T0.02 s,周期与频率关系有,f50 Hz,故D错误。2选A电压表测量的是有效值,用交流电压表测该电源电压时,示数是6 V,故A正确,B错误;由u6sin 100t(V),可知,该交流电的最大值为6 V,100,所以T s0.02s,频率为50 Hz,用此电源给电磁打点计时器供电时,打点的时间间隔为0.02 s,故C错误;小灯泡的额定电压为有效值,所以小灯泡正常发光,故D错误。3选B根据电流的变化情况,分段计算求电功,W1I1Ut10.32201060 J3.96104 J,W2I2Ut20.42201060 J5.28104 J,W3I3Ut30.22204060 J1.056105 J,则总功WW1W2W31.98105 J5.5102度,选项B正确。4选D由于磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动过程中,都垂直切割磁感线,所以能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是图D。5选Dt0时刻线圈处于中性面位置,穿过线圈的磁通量最大,A错误;由题中图象可知交流电a、b周期之比是23,所以线圈先后两次转速之比为32,B错误;交流电a的瞬时值为uUmsin t10sin(t) V10sin (5t) V,C错误;又由UmnBS可知Ubm Uam10 V V,D正确。6选CD最大值Em50 V,有效值为E25 V,频率为50 Hz,周期为T0.02 s,所以C、D正确。7选AC线圈转动角速度,线圈平面从与磁场方向平行开始计时,当转过60时,电流的瞬时值表达式为iIm cos 601 AIm2 A,正弦交变电流有效值I A,B项错;线圈消耗的功率PI2R4 W,A项正确;由欧姆定律可知,感应电动势最大值EmImR4 V,所以瞬时值表达式为e4 cost,C项正确;通过线圈的磁通量msin tmsint,由感应电动势的最大值EmBSmm,解两式得:sintsint,D项错。8选CDt图线的斜率表示磁通量的变化率即,而En,故0.2 s和0.4 s时电动势最大,0.1 s和0.3 s时电动势为零且方向改变,故AB错;电动势最大值EmnBS,15.7 (rad/s),mBS0.2 (Wb),Em500.215.7157 (V);在0.2 s、0.4 s时磁通量变化率最大为BS3.14 (Wb/s)。9解析:(1)由图象知,线圈中产生的交变电流的周期T3.14102 s,所以EmnBmS8.0 V。(2)电流的最大值Im0.80 A,有效值I A,小灯泡消耗的电功率PI2R2.88 W。(3)在0时间内,电动势的平均值,平均电流,流过灯泡的电荷量Qt4.0103 C。答案:(1)8.0 V(2)2.88 W(3)4.0103 C10解析:(1)bc、ad边的运动速度v,感应电动势Em4NBlv解得Em2NBl2。(2)电流Im ,安培力F2NBIml解得F。(3)一个周期内,通电时间tTR上消耗的电能WIRt且WI2RT解得I答案:(1)2NBl2(2)(3)- 配套讲稿:
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