人教版高中物理 选修1-1 3.3 交变电流 同步练习 A卷(模拟)
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高中物理学习材料桑水制作第三节交变电流建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题(本题包括15小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共60分)1.交变电流是()A.矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流B.按正弦规律变化的电流C.按余弦规律变化的电流D.大小、方向随时间做周期性变化的电流2.图3-3-1中表示交变电流的是()图3-3-13.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,以下说法中正确的是()A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D.线圈转动一周,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次4.一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直于磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势随时间t的变化规律如图3-3-2所示,由图象可知()图3-3-2A.t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为零B. t1和t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零C.是从线圈平面与磁场方向平行的时刻开始计时的D.每当感应电动势u变换方向时,穿过线圈的磁通量都最大5.下列说法中正确的是()A.正弦式交变电流在一个周期内电流方向改变两次B.交变电流的有效值总是最大值的1/√2倍C.因为有效值表示交流产生的平均效果,所以有效值与平均值相同D.若正弦交变电流的最大值是10 A,则它的最小值是-10 A6.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势u=2202sin 100πt V,则( )A.交变电流的频率是100π HzB.t=0时,线圈位于中性面C.交变电流的周期是0.02 sD.t=0.05 s时,u有最大值7.交流发电机在工作时的电动势为u=U m sin ωt V,若将电枢的转速提高一倍,同时将电枢所围面积减小一半,其他条件不变,则其电动势变为()A.u′=U m sin ωt/2 VB.u′=2U m sin ωt/2 VC.u′=U m sin 2ωt VD.u′=U m/2sin 2ωt V8.以下说法正确的是()A.交变电流的有效值就是它的平均值B.任何交变电流的有效值都是它最大值的1/2C.如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q,那么该交变电流的有效值为Q/RD.以上说法均不正确9.以下说法正确的是()A.发电机、电动机铭牌上所标数值为有效值B.电容器的击穿电压为所加交变电压的有效值C.交流电压表所测数值为瞬时值D.保险丝所标数值为最大值10.下列关于交变电流的说法中,不正确的是()A.若交变电流最大值为5 A,则它的最小值为-5 AB.用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动C.我国工农业生产和生活用的交变电流,频率为50 Hz,故电流方向每秒改变100次D.正弦交变电流i=2002sin 100πt A的最大值为311 A,频率为100 Hz11.一个电热器接在10 V的直流电源上,在时间t内产生的焦耳热为Q;现将该电热器接在一交流电源上,它在时间2t内产生的焦耳热为Q.则这一交流电源的交变电压的最大值和有效值分别是()A.最大值是10√2 V,有效值是10 VB.最大值是10 V,有效值是5√2 VC.最大值是5√2 V,有效值是5 VD.最大值是20 V,有效值是10√2 V12.在图3-3-3中,将电灯与电容器串联接入交变电流的电路中,灯泡发光,则()A.自由电荷通过了电容器两板间的绝缘电介质B.自由电荷没有通过电容器两板间的绝缘电介质C.接入交变电源使电容器两极板间的绝缘电介质变成了导体D.电容器交替进行充放电,电路中就有电流,表现为交变电流“通过”了电容器图3-3-313.图3-3-4(a)为电热毯的电路示意图.电热丝接在u=311sin (100πt)V的电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过装置P使输入电压变为图3-3-4(b)所示波形,从而进入保温状态.若电热丝电阻保持不变,此时交流电压表的读数是()图3-3-4A.110 VB.156 VC.220 VD.311 V14.正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图3-3-5所示的方式连接,R=10 Ω,交流电压表的示数是10 V.图3-3-6是交变电源输出电压u随时间t变化的图象,则()图3-3-5图3-3-6A.通过R的电流i R随时间 t 变化的规律是i R=√2cos 100πt(A)B.通过R的电流i R随时间 t 变化的规律是i R=√2cos 50πt(A)C.R两端的电压u R随时间 t 变化的规律是u R=5√2cos 100πt(V)D.R两端的电压u R随时间 t 变化的规律是u R=5√2cos 50πt(V)15.如图3-3-7所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时()图3-3-7A.线圈绕P1转动时的感应电流等于绕P2转动时的电流B.线圈绕P1转动时的感应电动势小于绕P2转动时的感应电动势C.线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→b→c→dD.线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力二、填空题(本题共3小题,每小题4分,共12分.请将正确的答案填到横线上)16.如图3-3-8所示,当电源接直流电时,灯泡,接交变电流时,灯泡(填“亮”或“不亮”).图3-3-817.完全相同的两个电热器,分别通以如图3-3-9所示的正弦交变电流和方波交变电流,其电流的最大值都相同,则这两个电热器的电功率之比P1∶P2=.图3-3-918.正弦交变电流是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的,线圈中感应电动势随时间变化的规律如图3-3-10所示,则此感应电动势的有效值为 V,频率为Hz.图3-3-10三、计算题(本题共3小题,共28分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)19.(10分)一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311 V,线圈在磁场中转动的角速度是100π rad/s.(1)写出线框从中性面处开始转动的感应电动势的瞬时值表达式.(2)若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路,电路中的总电阻为100 Ω,试写出通过负载的电流的瞬时值表达式.在t=1/120 s时电流的瞬时值为多少?20. (9分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每个线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图3-3-11所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值U m=nωΦm,其中Φm 为穿过每个线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.图3-3-1121. (10分)如图3-3-12所示,矩形线框匝数n=250 匝,ab=12 cm,ad=10 cm,线框置于磁感应强度B=(2/π) T的匀强磁场中绕垂直于磁场的固定轴以4π rad/s的角速度匀速转动.线框通过滑环与外电路连接.外电路接有R=12Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12 V的氖泡L.求:(1)当S接e时,交流电流表读数为多少?R的热功率为多大?10 min内外力对线框做功为多少?图3-3-12(2)当S接f时,氖泡闪光频率为多大?(线框电阻不计)第三节交变电流得分:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号11 12 13 14 15答案二、填空题16.17.18.三、计算题19.20.21.第三节交变电流参考答案一、选择题1.D2.ABD3.C 解析:依据交变电流的变化规律可得,如果从中性面开始计时有:u=U m sin ωt和i=I m sin ωt;如果从垂直于中性面的位置开始计时有:u=U m cos ωt和i=I m cos ωt;不难看出:线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向也改变一次;线圈每转动一周,感应电流方向和感应电动势方向都改变两次.4.BCD 解析:由图象可知,当t=0时,感应电动势有最大值,说明穿过线圈的磁通量的变化率最大,即线圈平面与磁场平行,选项C正确.t1、t3时刻感应电动势为零,说明这两个时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零,即线圈平面与磁场方向垂直,穿过线圈的磁通量最大,所以选项B正确,A错误.当线圈平面通过中性面时,是感应电动势改变方向的时刻,所以选项D正确.5.A 解析:线圈平面每经过中性面一次,电流方向改变一次,在一个周期内线圈平面有两次经过中性面.对于正弦式交变电流有效值是最大值的1/√2倍,对其他的交变电流不一定有这样的关系.交变电流的有效值是从电流做功角度定义的,它与电流的平均值本质不同,从i −t图象也可看出,正弦交变电流不随时间做线性变化,故有效值和平均值不同.若正弦式交变电流最大值为10 A,最小值应为0 A,-10 A表示电流反向最大.6.BC 解析:由瞬时值表达式知:角速度ω=100π rad/s.感应电动势是按正弦规律变化,所以t=0时,线圈平面位于中性面.因ω=2πf,所以f=ω2π=100π2π=50 Hz由T=1f 得T=150s=0.02 s当t=0.05 s时,u=2202sin 5π V=0故B、C选项正确.7.C 解析:U m=NBSω,ω=2πn,面积减一半,转速提高一倍,则U m′=U m,则u′=U m sin 2ωt V.8.D9.A10.ABD11.B 解析:设电热器电阻为R,则Q=U 2R t=(10 V)2Rt设交流电源电压最大值为U m,则有效值为U m√2,则Q=(U m√2)2R·2t,得U m=10 V,则U e=U m√2=5√2 V.12.BD13.B 解析:交流电压表测量的是交变电压的有效值.图(b)所示波形为正弦交变电流在时间轴上方的部分.取一个周期T的时间,根据有效值的定义有:(311√2)2R·T2=U有2R·T,所以U有=3112V≈156 V.选B.14.u R=U m cos ωt=10√2cos 100πt V;通过R的电流:15.A 解析:线圈绕垂直于磁场方向的轴转动产生交变电流,产生的电流、感应电动势及线圈各边所受安培力大小与转动轴所在位置无关,故A对,B、D错;图示时刻产生电流的方向为a→d→c→b,故C 错.二、填空题16.不亮亮17.1∶2 解析:正弦交变电流的电功率P=I2R,其中I为交变电流的有效值,I=I m√2,而方波交变电流通过纯电阻用电器时,其电流大小均为I m,只是方向做周期性变化,相当于恒定电流通过电热器,与电流方向无关.18.220 50三、计算题19.i=3.11sin(100π×1120)A=3.11×12A=1.555 A20.1.4 A 解析:由Φ−t图线可看出Φm=1.0×10−2 Wb,T=21.。
2019-2020学年人教版高中物理选修1-1 3.3 交变电流同步练习(I)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题;共29分)1. (2分) (2017高二下·上饶期中) 如图所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图,则下列说法正确的是()A . 这也是一种交变电流B . 电流的有效值是2AC . 电流的变化周期是0.01sD . 电流通过100Ω的电阻时,1s内产生热量为100J2. (2分)一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知该交变电流()A . 周期为0.125sB . 电压的有效值为10 VC . 电压的最大值为20 VD . 电压瞬时值的表达式为u=20sin4πt(V)3. (2分)三相电源的连接如图所示,电路中的三个交流电压表的示数U1、U2、U3间的关系是()A . U1:U2:U3=1::1B . U1:U2:U3=1::1C . U1:U2:U3=1:2:1D . U1:U2:U3= :1:4. (2分)(2017·黑龙江模拟) 如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹60度角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~t时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是()A .B .C .D .5. (2分) (2018高二下·玉溪期末) 下列关于交变电流的说法正确的是()A . 若交变电流的峰值为5 A,则它的最小值为-5 AB . 用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动C . 我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50 Hz,故电流方向每秒改变100次D . 正弦交变电流i=20sin 10πtA的峰值为20 A,频率为100 Hz6. (2分) (2017高二上·岳阳期末) 如图所示为交变电流的电流随时间而变化的图象,此交变电流的有效值是()A . 5 AB . 5 AC . AD . 3.5 A7. (2分) (2018高二上·惠州期末) 如图所示匀强磁场中有一闭合矩形导线框,在匀强磁场中做图示运动时能产生感应电流的是()A . 斜向下平动B . 水平向上平动C . 水平向右平动D . 绕转动轴旋转8. (3分) (2017高二下·吴忠期中) 如图所示的四种随时间变化的电流图象,其中属于交变电流的是()A .B .C .D .9. (3分) (2018高二下·孝义期末) 如图甲所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图线所示,当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图线所示。
高中同步测试卷(一) 第一单元 电 场 (时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共14小题,每小题4分,共56分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.A 、B 两物体均不带电,相互摩擦后A 带负电荷,电荷量大小为Q ,则B 的带电情况是( )A .带正电荷,电荷量大于QB .带正电荷,电荷量等于QC .带负电荷,电荷量大于QD .带负电荷,电荷量等于Q2.关于点电荷的说法,正确的是( ) A .只有体积很小的带电体,才能看做点电荷 B .体积很大的带电体一定不能看做点电荷 C .点电荷一定是电荷量很小的电荷D .当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,两个带电体才可看成点电荷3.(多选)挂在绝缘细线下的两轻质通草球,由于电荷间的相互作用而靠近,如图甲所示;若远离,如图乙所示,则( )A .甲图中两球一定带异种电荷B .乙图中两球一定带同种电荷C .甲图中至少有一个球带电D .乙图中两球至少有一个带电4.真空中两个点电荷相距R ,它们之间的相互作用力为F ,如果将它们之间距离增大到2R ,它们之间的作用力变为( )A .F B.F 2 C .2FD.F 45.用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a ,这时验电器小球a 和金箔b 的带电情况是( )A .a 带正电,b 带负电B .a 带负电,b 带正电C .a 、b 均带正电D .a 、b 均带负电6.关于电场强度,下列说法正确的是( )A .以点电荷Q 为球心,r 为半径的球面上,各点的场强相同B .正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C .在电场中某点放入试探电荷q ,该点的电场强度为E =Fq ,取走q 后,该点的场强不变D .电荷所受到的电场力很大,即该点的电场强度很大 7.下列关于电场线的说法中正确的是( )A .人们可以用实验的方法表现出电场线,所以电场线是在电场中实际存在的线B .电场线上任意一点电场方向总是跟该点的电荷所受的电场力的方向相同C .静电场中的任意两条电场线都不可能相交D .沿着电场线方向电场强度越来越小8.(多选)用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法,下面四个物理量都是用比值法定义的,其中定义式正确的是( )A .加速度a =FmB .电场强度E =FqC .电场强度E =k Qr2D .密度ρ=mV9.某电场的电场线如图所示,则同一点电荷放在电场中的A 点和B 点所受静电力F A 和F B 的大小关系是( )A .F A <FB B .F A >F BC .F A =F BD .由于电荷的正、负未知,故无法判断F A 和F B 的大小关系10.(多选)如图所示是某电场中的电场线分布示意图,在该电场中有A 、B 两点,下列结论正确的是( )A .A 点的场强比B 点的大B .A 点的场强方向与B 点的场强方向相同C .将同一点电荷分别放在A 、B 两点,点电荷所受静电力在A 点比在B 点大D.因为A、B两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点不会受静电力的作用11.在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,地砖要用导电材料制成,医生护士要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套,一切设备要良好接地,甚至病人身体也要良好接地,这样做是为了()A.应用静电B.除菌消毒C.消除静电D.防止漏电12.有关电容的单位,正确的是()A.1 F=106μF B.1 F=10-6μFC.1 F=106 pF D.1 F=10-6 pF13.(多选)对于一个原来带电的平行板电容器,下列说法正确的是()A.给它继续充电,它的电容增大,储存的电能增多B.给它继续充电,它的电压增大,电容不变C.让它放电,它的电压增大,电能减小D.让它放电,它的电压减小,电能减小14.如图所示的电容式键盘,是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的()A.两板间的距离B.两板间的电压C.两板间的电介质D.两板的正对面积题号1234567891011121314 答案15.自然界中只存在两种电荷:一种叫正电荷,另一种叫负电荷.同种电荷相互________,异种电荷相互________.16.干燥的天气下某人脱了鞋子在地毯上走,身上聚集了-4.8×10-9C的净电荷,则此人身上净剩余电子数为________个.17.如果电场强度的________和________都相同,这个区域的电场叫作匀强电场.18.某一平行板电容器的一个极板带有5×10-6 C的电荷量,则它的另一个极板带电量为________C,电容器的带电量为________C.三、计算题(本题共4小题,共32分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 19.(6分)真空中有两个相距0.1 m,带电量相等的点电荷.它们间的静电力的大小为9×10-3 N,求每个点电荷所带电荷量是元电荷的多少倍?20.(8分)真空中三个同种点电荷固定在一条直线上,如图所示,三个点电荷的电荷量均为4.0×10-12 C,Q1、Q2相距0.1 m,Q2、Q3相距0.2 m,求Q1所受的静电力的大小和方向.21.(8分)把一个电荷量q=-10-6 C的电荷依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处,如图所示,其受到的电场力大小分别是F A=5×10-3 N、F B=3×10-3 N.(1)画出电荷q在A、B两点的受力方向.(2)求出A、B两处电场强度的大小.22.(10分)在真空中有一匀强电场,电场中有一质量为0.01 g、带电荷量为-2×10-8 C 的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,g取10 m/s2,求电场强度的大小和方向.参考答案与解析1.[导学号37900001]【解析】选B.相互摩擦的物体带等量异种电荷,故B带正电,且电荷量等于Q.2.[导学号37900002]【解析】选D.一个带电体能否看做点电荷不是以其大小、形状或带电多少而定的,而是看它的大小、形状对它们之间的作用力而言是否可以忽略.若可以忽略.就可以看做点电荷,否则就不能看做点电荷.A、B、C错误,D正确.3.[导学号37900003]【解析】选BC.由于同种电荷相互排斥,所以乙图中两球一定带同种电荷,B正确,D错误;甲图中两球带电情况有两种可能:一是两球带异种电荷,二是一个球带电而另一个球不带电,因为带电物体有吸引轻小物体的性质,所以A 项错误,C 项正确.4.[导学号37900004] 【解析】选D.设两电荷的电量分别为Q 1、Q 2,则F =k Q 1Q 2R 2,F ′=k Q 1Q 2(2R )2=14F ,D 正确. 5.[导学号37900005] 【解析】选A.毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,同时橡胶棒与验电器发生了感应起电,所以靠近棒的a 端带正电,远离棒的b 端带负电,即A 正确.6.[导学号37900006] 【解析】选C.在以点电荷Q 为球心,以r 为半径的球面上各处电场强度大小均相等,但方向不同,故选项A 错误;公式E =k Qr 2,是点电荷的电场强度的计算式,E 与Q 成正比,与r 2成反比,式中Q 与r 将决定E 的大小,与电荷的正负无关,故选项B 错误;E =Fq 是电场强度的定义式,场强的大小是由电场本身决定的,故选项C 正确;电场中同一电荷所受到的电场力很大,即该点的电场强度很大;不同的电荷,还与电荷量的多少有关,故选项D 错误.7.[导学号37900007] 【解析】选C.电场线实际上并不存在,A 错.电场线上任意一点电场方向总是跟该点的正电荷所受的电场力的方向相同,与负电荷所受的电场力的方向相反,B 错.任意两条电场线都不会相交,C 对.沿着电场线方向电场强度的大小可能变大、变小,或是不变,D 错.8.[导学号37900008] 【解析】选BD.A 中a =F m 是a 的决定式,同理C 中E =k Qr 2是电场强度E 的决定式,所以符合题意的只有B 项和D 项.9.[导学号37900009] 【解析】选A.电场线的疏密程度表示场强的相对大小,故E A<E B ;由于F =qE ,所以同一点电荷在A 、B 点所受静电力F A <F B ,A 对,B 、C 、D 错.10.[导学号37900010] 【解析】选AC.电场线的疏密反映电场的强弱,由题图可以看出,A 处电场线密,所以E A >E B ,由F =qE 知,F A >F B ,所以,A 、C 项正确.电场线的切线方向表示电场强度的方向,所以A 、B 两点场强方向不同,所以B 项错误.电场中某点没有电场线通过不能认为没有电场,因为我们用电场线的疏密表示电场强弱,所以不能让空间充满电场线,则D 项错.11.[导学号37900011] 【解析】选C.麻醉剂乙醚易挥发,遇明火容易发生爆炸,医生护士做手术时要穿由导电材料制成的鞋子和棉布外套,一切设备要良好接地,这样做是为了将摩擦产生的静电及时导走,防止放电产生火花而引起爆炸,C 正确.12.[导学号37900012] 【解析】选A.1 F =106 μF =1012 pF ,故A 对,B 、C 、D 错. 13.[导学号37900013] 【解析】选BD.电容的大小与电荷量的多少无关,所以充、放电时电容均不变.充电时电压增大,电能增多;放电时电压减小,电能减少.故A 、C 项错误,B 、D 项正确.14.[导学号37900014] 【解析】选A.电容器的电容由电容器两极板间的距离、两极板的正对面积和电介质决定,电容式键盘是通过改变两极板间距离来改变电容的,选项A 正确.15.[导学号37900015] 【解析】电荷间的作用特点:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.【答案】排斥 吸引16.[导学号37900016] 【解析】一个电子所带的电荷量e =-1.6×10-19C ,故带电量为Q =-4.8×10-9 C 的人身上净剩余电子数n =Q e =3×1010个.【答案】3×101017.[导学号37900017] 【解析】匀强电场的电场强度的大小和方向处处都相同. 【答案】大小 方向18.[导学号37900018] 【解析】由于电容器的两个极板所带电量一定相等,电性相反,故另一个极板带电量为-5×10-6 C .电容器的带电量是指电容器的一个极板所带电荷量的绝对值,故电容器的带电量为5×10-6 C.【答案】-5×10-6 5×10-619.[导学号37900019] 【解析】由库仑定律F =k Q 1Q 2r 2,又两点电荷带电量相等,有Q 1=Q 2=Fr 2k,代入数据得 Q 1=Q 2=1×10-7 C n =Qe =6.25×1011.【答案】6.25×1011倍20.[导学号37900020] 【解析】根据库仑定律,Q 2对Q 1的作用力F 21为1.44×10-11N ,向左,Q 3对Q 1的作用力F 31为1.6×10-12N ,也向左,根据力的合成法则,Q 1受到的静电力大小为两者之和,即1.6×10-11N ,方向向左.【答案】1.6×10-11N 方向向左21.[导学号37900021] 【解析】(1)F A 、F B 方向如图所示.(2)A 处电场强度E A =F A |q |=5×10-310-6 N/C =5×103N/CB 处电场强度E B =F B |q |=3×10-310-6 N/C =3×103N/C. 【答案】(1)见解析图 (2)5×103 N/C 3×103 N/C22.[导学号37900022] 【解析】带电尘埃做匀速直线运动,由平衡条件可得: mg =Eq则:E =mgq=5×103 N/C由于尘埃带负电,所以电场强度的方向与尘埃所受电场力的方向相反,即竖直向下. 【答案】5×103 N/C 竖直向下。
《交变电流》同步练习1.交变电流是()A.矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流B.按正弦规律变化的电流C.按余弦规律变化的电流D.大小、方向随时间做周期性变化的电流2.如图中表示交变电流的是()A B C D3.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,以下说法中正确的是()A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D.线圈转动一周,感应电动势和感应电流方向都要改变一次4.一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直于磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势随时间t的变化规律如图所示,由图象可知()A. t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为零B. t1和t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零C.是从线圈平面与磁场方向平行的时刻开始计时的D.每当感应电动势u变换方向时,穿过线圈的磁通量都最大5.下列说法中正确的是()A.正弦式交变电流在一个周期内电流方向改变两次B.交变电流的有效值总是最大值的C.因为有效值表示交流产生的平均效果,所以有效值与平均值相同D.若正弦交变电流的最大值是10 A,则它的最小值是﹣10 A6.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e=220sin100πt V,则()A.交流电的频率是100π Hz B. t=0时,线圈位于中性面C.交流电的周期是0.02s D. t=0.05 s时,e有最大值7.交流发电机在工作时电动势为e=E m sinωt,若将发电机的转速提高一倍,同时将线圈所围面积减少一半,其它条件不变,则电动势为()A. e=E m sin B. e=2E m sin C. e=E m sin2ωt D. e=8.以下说法正确的是()A.交变电流的有效值就是它的平均值B.任何交变电流的有效值都是它最大值的C.如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q,那么该交变电流的有效值为D.以上说法均不正确9.以下说法正确的是()A.发电机、电动机铭牌上所标数值为有效值B.电容器的击穿电压为所加交变电压的有效值C.交流电压表所测数值为瞬时值D.保险丝的数值为最大值10.下列关于交变电流的说法中,不正确的是()A.若交变电流最大值为5A,则它的最小值为﹣5AB.用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动C.我国工农业生产和生活用的交变电流,频率为50Hz,故电流方向每秒改变100次D.正弦交变电流i=220sin100πtA的最大值为311A,频率为100Hz11.一个电热器接在10V的直流电源上,在时间t内产生的热量为Q,今将该电热器接在一个交流电源上,它在2t内产生的热量为Q,则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是()。
交变电流 同步练习一、选择题(每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确。
)1.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动时,产生的交变电流的最大值出现在 ( ) A .线圈平面与磁感线平行时 B .线圈平面与磁感线垂直时 C .线圈平面与中性面重合时 D .线圈平面与中性面成30°角时2.交流发电机正常工作时产生的电动势 e = E m sin ωt ,若线圈匝数减为原来的一半,而转速增为原来的2倍,其他条件不变,则产生的电动势的表达式为 ( )A .e =E m sin ωtB .e =2E m sin ωtC .e =2E m sin2ωtD .e =E m sin2ωt3.如图所示的电路中,当a 、b 端加直流电压时,L 1灯发光,L 2灯不亮;当加同样电压的交流电源时,L 1灯发光但较暗,L 2灯发光较亮.那么以下正确的是( ) A .A 中接的是电感线圈,B 中接的是电容器 B .A 中接的是电容器,B 中接的是电感线圈 C .A 中接的是电阻,B 中接的是电容器D .若加的交流电频率增大,电压不变,则L 1灯变得更暗,L 2灯变得更亮4.如图所示为一交变电流随时间变化的图象,此交流电的有效值是 ( )A .102AB .10 AC .72AD .7 A5.发电厂发电机的输出电压为U 1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R ,通过导线的电流为I ,学校得到的电压为U 2.则输电线上损耗的功率可表示为 ( )A .RU 21B .RU U 221)(C .IU 1D .I (U 1-U 2)6.如图所示的电路图中,变压器是理想变压器,原线圈匝数n 1=600匝,装有0.5 A的保险丝,副线圈的匝数n 2=120匝.要使整个电路正常工作,当原线圈接在180 V的交流电源上,则副线圈 ( )A .可接耐压值为36 V 的电容器B .可接“36 V 40 W ”的安全灯两盏C .可接电阻为14Ω的电烙铁D .可串联量程为3 A 的电流表测量其电路的总电流7.一个按正弦规律变化的交变电流的 i -t 图象如图所示.根据图象可以断定 ( )A .交变电流的频率 f =0.2 HzB .交变电流的有效值I =14.1 AC .交变电流瞬时值表达式 i =20sin0.02t AD .在t =8T时刻,电流的大小与其有效值相等8.如图所示,某同学设计了下列四种电路以调节风扇的转动快慢,你认为这四个电路中哪个可行并最 省电(C 图中为理想变压器)( )9.如图所示,ab 和cd 分别是放在变压器两侧光滑水平导轨上的导体,cd 静止,通电导线与ab 在同一平面内( ) A .ab 向右匀速运动时,cd 一定向左运动 B .ab 向右匀速运动时,cd 不可能运动C .ab 向右加速运动时,cd 一定向左运动D .ab 向右加速运动时,cd 可能不动10.为了监测变电站向外输电情况,要在变电站安装互感器,其接线如图所示.两变压器匝数分别为n 1、n 2和 n 3、n 4,a 和b 是交流电表。
人教版高中物理选修1-1 3.3 交变电流同步练习 A卷(精编)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题;共29分)1. (2分) (2017高二下·赣州期中) 某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是()A . 交变电流的频率为0.02 HzB . 交变电流的瞬时表达式为i=5cos(50πt) AC . 在t=0.01 s时,穿过交流发电机线圈的磁通量为最大D . 若发电机线圈电阻为0.4Ω,则其产生的热功率为5 W2. (2分)如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,正确的说法是()A . 线圈每转动一周,指针左右摆动两次B . 图示位置为中性面,线圈中无感应电流C . 图示位置ab边的感应电流方向为a→bD . 线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零3. (2分)如图所示为演示交变电流的装置图,关于这个实验,正确的说法是()A . 线圈每转动一周,指针左右摆动两次B . 图示位置为中性面,线圈中无感应电流C . 图示位置,ab边的感应电流方向为由a→bD . 线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零4. (2分) (2020高三上·哈尔滨月考) 如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。
现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。
下列说法正确的是()A . 金属棒在导轨上做匀减速运动B . 整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为C . 整个过程中金属棒克服安培力做功为D . 整个过程中电阻R上产生的焦耳热为5. (2分) (2018高二上·集宁期末) 如图甲所示,为一种调光台灯电路示意图,它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度.给该台灯接220V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为()A . 220 VB . 110 VC . VD . V6. (2分) (2019高二下·绵阳期末) 实际的交流电发电装置中,线圈固定(定子),匀强磁场发生装置匀速转动(转子)。
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交变电流1。
一个按正弦函数规律变化的交变电流的图像如图所示,根据图像可以知道( )A。
该交变电流的频率是0.02Hz B.该交变电流的效值是14.1AC。
该交变电流的瞬时值表示式是i=20sin0.02tAD。
在t=T/8(T是周期)时刻,该电流的大小与其有效值相等2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时在线圈里产生如图甲所示的交变电流,那中,哪个比较正确的反映了在开始的1/2周期内,穿过线圈的磁通量随时间的变化情况()3。
交变电流电源的电压6V,它跟电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接组成电路如图所示.图中电压表的读数为U1,为了保证电容器C不被击穿,电容器的耐压值U2应是( )A.U2=62VB.U1=6VC。
U2=6V D.U2≥62V4。
一电热器接在10V直流电源上,产生一定大小的热功率,把它改接到正弦式电流上,要使产生的热功率为原来的一半,如果忽略电阻随温度的变化,则交流的最大值应为( ) A。
5。
0V B.7.0V C.10V D。
14.1V5.图中T是绕有两组线圈的闭合铁心,金属棒可在平行金属导轨上沿导轨滑行,若电流计上电流方向向下,则ab棒的运动可能是()A.向左匀速运动 B.向右匀速运动.C.向左匀加速运动 D.向右匀加速运动.6.用变压器给负载电阻R供电,下列哪种办法会增加变压器的输入功率?()A。
2019-2020学年人教版高中物理选修1-1 3.3 交变电流同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题;共29分)1. (2分) (2017高二下·赣州期中) 某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是()A . 交变电流的频率为0.02 HzB . 交变电流的瞬时表达式为i=5cos(50πt) AC . 在t=0.01 s时,穿过交流发电机线圈的磁通量为最大D . 若发电机线圈电阻为0.4Ω,则其产生的热功率为5 W2. (2分)如图甲所示,a、b为两个并排放置的共轴线圈,a中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断错误的是()A . 在t1到t2时间内,a、b相吸B . 在t2到t3时间内,a、b相斥C . t1时刻两线圈间作用力为零D . t2时刻两线圈间吸引力最大3. (2分)一交变电流的图象如图所示,由图可知()A . 该交流电的周期是0.02SB . 该交流电流最大值为 AC . 该交流电流的频率为0.01HzD . 用电流表测该电流其示数为10A4. (2分)如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN 为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动.令U 表示MN两端电压的大小,则()A . ,流过固定电阻R的感应电流由b到dB . ,流过固定电阻R的感应电流由d到bC . ,流过固定电阻R的感应电流由b到dD . ,流过固定电阻R的感应电流由d到5. (2分) (2017高二下·三台期中) 交变电流电压的有效值为6V,它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接成如图所示的电路,图中电压表的读数为U1,为了保证电容器C不被击穿,电容器的耐压值为U2,电容器在电路中正常工作,则()A . U1=6 V U2=6 VB . U1=6 V U2=3 VC . U1=6 V U2≥6 VD . U1=6 V U2≥6 V6. (2分)一交流电压的图象如图所示,将该交流电压加在一阻值为22Ω的电阻两端,下列说法中正确的是()A . 该电阻消耗的功率为500WB . 该交流电压的瞬时值表达式为C . 并联在该电阻两端的交流电压表的示数为D . 流过电阻的电流方向每秒改变50次7. (2分)如图(a),圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN ,则()①t1时刻FN>G ②t2时刻FN>G③t3时刻FN<G ④t4时刻FN=GA . ①②B . ①③C . ①④D . ②③④8. (3分) (2017高二下·马山期中) 如下图所示各图线中表示交变电流的是()A .B .C .D .9. (3分) (2017·苏州模拟) 如图所示,面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,转动的角速度为100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为 T.矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻R=50Ω,电表均为理想交流电表.当线圈平面与磁场方向平行时开始计时.下列说法正确的是()A . 线圈中感应电动势的表达式为e=100 cos(100t)VB . P上移时,电流表示数减小C . t=0时,电压表示数为100 VD . 当原、副线圈匝数比为2:1时,电阻上消耗的功率为50W10. (3分) (2017高二下·江阴期中) 实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈(电阻不计)在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动.今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表,并让线圈每秒转25圈,读出电压表的示数为10V.已知R=10Ω,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是()A . 线圈位于图中位置时,线圈中的瞬时电流为零B . 从线圈经过中性面开始计时,线圈中电压瞬时值表达式为U=10sin50πt(V)C . 流过电阻R的电流每秒方向改变50次D . 电阻R上的热功率等于10W11. (3分) (2015高二下·翔安期中) 为保证用户电压稳定在220V,变电所需适时进行调压,图甲为调压变压器示意图.保持输入电压u1不变,当滑动接头P上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示.以下正确的是()A . u2=190 sin(50πt)VB . u2=190 sin(100πt)VC . 为使用户电压稳定在220V,应将P适当下移D . 为使用户电压稳定在220V,应将P适当上移12. (3分)某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V).对此电动势,下列表述正确的有()A . 最大值是B . 频率是100HzC . 有效值是D . 周期是0.02s二、解答题 (共3题;共20分)13. (5分)一个小型电势器若接在输出电压为10V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的功率为如果电势器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为多少?14. (5分) (2019高二下·通榆月考) 如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形,求其电压的有效值?15. (10分) (2017高二下·上饶期中) 边长为L的正方形的n匝线框在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动,设灯泡的电阻为R,其它电阻不计.从如图位置开始计时,则(1)求转动过程中感应电动势的最大值.(2)电流表的示数.参考答案一、选择题 (共12题;共29分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、二、解答题 (共3题;共20分)13-1、14-1、15-1、15-2、。
第三章电磁感应第三节交变电流A级抓基础1.(多选)下列四幅图中属于交变电流的是( )解析:图象中正、负表示电流方向.A图中电流数值总为正值,表示电流方向不变,是直流电;B图中形状类似正弦图象,但由于电流值总为正,也是直流电;C图中电流强度不随时间变化,但方向随时间做周期性改变,是交变电流;D图中电流大小和方向都随时间做周期性变化,是正弦式交变电流.答案:CD2.关于交变电流与直流电的说法中,正确的是( )A.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流B.直流电的大小可以变化,但方向一定不变C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D.直流电的方向可以发生周期性变化解析:交变电流是指大小和方向都随时间做周期性变化的电流.而方向不随时间变化的电流叫直流电,所以A、C、D错,B正确.答案:B3.以下说法正确的是( )A.交变电流的有效值就是它的平均值B.任何正弦式交变电流的有效值都是它最大值的1 2C.如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q,那么该交变电流的有效值为Q RD.以上说法均不正确解析:有效值是根据电流的热效应来定义的,平均值并不是有效值,例如线圈在匀强磁场中转动一圈,其平均电动势为零,故选项A错误;在正弦式交变电流中,其有效值为最大值的12,对于其他交变电流并不一定满足此关系,故选项B正确;交变电流要产生热量需要一定的时间,所以选项C错误.答案:B4.有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样,这“220 V”是指( ) A.交流电电压的瞬时值B.交流电电压的最大值C.交流电电压的平均值D.交流电电压的有效值解析:用电器铭牌上所标注的电压值无特别说明,均指有效值,D对.答案:D5.电阻R1、R2与交流电源按照图中方式连接,R1=10 Ω,R2=20 Ω.合上开关S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如下图所示.则( )A.通过R1的电流的有效值是1.2 AB.R1两端电压的有效值是6 VC.通过R2的电流的最大值是1.2 2 AD.R2两端电压的最大值是6 2 V解析:从图象可以看出,交变电流中电流的最大值为0.6 2 A,电流的有效值为:I e=I m2=0.6 A,R1两端电压为U1=IR1=6 V,R2两端电压最大值为U m=I m R2=0.62×20 V=12 2 V.综上所述,正确选项为B.答案:B6.一个电热器接在10 V的直流电源上,在时间t内产生的焦耳热为Q;今将该电热器接在一正弦式交流电源上,它在2t时间内产生的焦耳热为Q.则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是( )A.最大值是10 2 V,有效值是10 VB .最大值是10 V ,有效值是5 2 VC .最大值是5 2 V ,有效值是5 VD .最大值是20 V ,有效值是10 2 V解析:设电热器的电阻为R ,则Q =U 2Rt .设交流电源电压的最大值为U m ,则有效值为U m2,故Q =⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R·2t ,得U m =10 V ,则U e =U m2=5 2 V.答案:B7.如图所示为一交流电随时间而变化的图象,其中电流的正值为正弦曲线的正半周,其最大值为I m ;电流的负值的强度为I m ,则该交流电的有效值为( )A.I m2B.2I m C .I m D.32I m 解析:交变电流一个周期内通过电阻R 产生的热量为⎝ ⎛⎭⎪⎫I m 22R ×1×10-2+I 2m R ×1×10-2,直流电流I 通过R 相同时间产生的热量为I 2R ×2×10-2.由有效值的定义知:⎝ ⎛⎭⎪⎫I m 22R ×1×10-2+I 2m R×1×10-2=I 2R ×2×10-2,得I =32I m . 答案:D8.如图所示,甲、乙、丙三种电路中,闭合开关后,关于灯泡能否发光,下列说法正确的是( )A .甲能正常发光B .乙能正常发光C .丙能正常发光D .都不能正常发光解析:甲图的灯泡两端有一条导线连接,两端电动势一样,不会形成电压,甲图灯不会发光,所以A错;乙图直流电不能持续通过电容器,不会给灯泡提供电压,乙图灯不会持续发光,所以B错;丙图交流电可以通过电容器,电路中有电流,所以丙图灯能发光,C正确.答案:CB级提能力9.已知负载上的交变电流的瞬时值表达式为u=311sin 314t(V),i=14.1sin 314t(A),根据这两式判断下述结论中正确的是( )A.电压的有效值为311 VB.负载电阻的大小约为22 ΩC.交变电流的频率是55 HzD.交变电流的周期是0.01 s解析:由u=311sin 314t(V)可知,电压的最大值U m=311 V,所以其有效值U e=U m2≈220 V,选项A错误;又由i=14.1sin 314t(A)可知,电流的最大值I m=14.1 A,所以R=U mI m≈22 Ω,选项B正确;由表达式可知ω=314 rad/s,所以T=2πω≈0.02 s,f=50 Hz,选项C、D均错误.答案:B10.(多选)一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知( )A.该交变电流电压的瞬时值的表达式为u=100sin 25πt VB.该交变电流的频率为25 HzC.该交变电流电压的有效值为100 2 VD.若将该交变电流的电压加在阻值为R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是50 W解析:从题图中可知,周期T=4×10-2s,峰值U m=100 V,故交变电流的频率f=1T=25 Hz,有效值U e=U m2=50 2 V,加在R=100 Ω的电阻上时的功率P=U2eR=50 W,电压瞬时值表达式U=U m sin 2πTt=100sin 50πt V,所以B、D项正确.答案:BD精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
2018-2019学年人教版高中物理选修1-1 3.3 交变电流同步练习一、选择题1.某交变电流的方向在1s内改变100次,则其周期T和频率f分别为()A.T=0.01sf=100Hz B.T=0.02sf=50HzC.T=0.02sf=100Hz D.T=0.01sf=50Hz2.甲、乙两电路中电流与时间关系如图所示,属于交变电流的是()A.甲、乙都是B.甲是乙不是C.乙是甲不是D.甲、乙都不是3.交变电流是()A.矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流B.按正弦规律变化的电流C.按余弦规律变化的电流D.大小、方向随时间做周期性变化的电流4.如图所示,直角三角形导线框OPQ放置在磁感应强度大小为B,方向垂直于OQ向右的匀强磁场中,且OP边的长度为l,∠POQ=θ。
当导线框绕OQ边以角速度ω逆时针转动(从O向Q观察)时,下列说法正确的是()A.导线框OPQ内无感应电流B.导线框OPQ内产生大小恒定,方向周期性变化的交变电流C.P点的电势始终大于O点的电势D.如果截去导线PQ,则P、O两点的电势差的最大值为12Bl2ωsin θcos θ5.一个电热器接在10V的直流电源上产生一定大小的热功率,把它接在某一交流电源上时的热功率为加直流电的两倍,这个交流电的电压有效值为()A.7.0V B.10V C.14V D.20V6.一个矩形线圈在匀强磁场里作匀速转动,所产生的交流电动势的瞬时值表达式e=220sin10πtV,则下列说法正确的是()A.该交流电的频率是10πH ZB.该交流电的有效值是220VC.当t=20s时,线圈所受的安培力最大D.当t=20s时,穿过线圈的磁通量最大7.如图所示,竖直长导线通有恒定电流,一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动。
当线圈绕轴以角速度ω沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动,从图示位置开始计时,下列说法正确的是()A.t=0时,线圈产生的感应电动势最大B.0~π2ω时间内,线圈中感应电流方向为abcdaC.t=π2ω时,线圈的磁通量为零,感应电动势也为零D.线圈每转动一周电流方向改变一次8.交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时,下列说法正确的是()A.电流将改变方向B.磁场方向和线圈平面平行C.线圈中产生的感应电动势最大D.穿过线圈的磁通量最大9.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势按正弦规律变化,其瞬时值的表达式为e=220 √2sin100πtV,下列说法中正确的是()A.频率是50HzB.当t=0时,线圈平面与中性面重合C.当t=1100s时,e的值最大,为220 √2VD.线圈转动的角速度为314rad/s10.如图所示,一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e=0.5sin(20t) V,由该表达式可推知以下哪些物理量()A.匀强磁场的磁感应强度B.线框的面积C.穿过线框的磁通量的最大值D.线框转动的角速度11.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为10Ω,现外接一只电阻为40Ω的灯泡,如图乙所示,则()A.电压表的示数为220VB.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.发电机线圈在0.01s时磁通量最大D.发电机线圈在0~0.01s内产生的平均感应电动势为440√2πV12.某交流发电机的电动势瞬时值表达式为e=220√2sin(100πt)V,以下说法正确的是() A.1s内电动势的平均值为0B.1s内电流方向改变50次C.若将发电机的转速提高一倍,其它条件不变,则电动势的有效值为440√2VD.若将“220V,100μF”的电容器并接在该发电机两端,则电容器可能被击穿二、解答题13.一个小型电势器若接在输出电压为10V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的功率为P2.如果电势器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为多少?14.如图当线圈以P为轴转动时,求其感应电动势的最大值.已知B为1.5T,AB为10cm,BC 为4cm,角速度ω=120rad/s.15.(1)某正弦交流电的峰值为220√2V,加在一交流电压表上,在t时刻其瞬时值为110V,此时电压表示数为多少?(2)通过某电流表的电流按如图所示的规律变化,则该电流的有效值为多少?答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】根据交流电产生的原理,每当线圈经过一次中性面电流方向改变一次,所以交流电的方向每个周期改变两次,1s内改变100次说明频率为50 Hz周期为0.02s.故答案为:B【分析】交变电流的频率即一秒内方向变化的次数的一半,周期是频率的倒数。
人教版高中物理选修1-1 3.3 交变电流同步练习 A卷(模拟)
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共12题;共29分)
1. (2分) (2018高二上·黑龙江期末) 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e=220
sin100πt(V)。
关于这个交变电流,下列说法中正确的是()
A . 交变电流的频率为100Hz
B . 电动势的有效值为220V
C . t=0时,穿过线圈的磁通量为零
D . t=0时,线圈平面与中性面平行
【考点】
2. (2分) (2017高二上·濮阳期末) 如图是一正弦式交变电流的电流图象.电流的最大值和周期分别为()
A . 10 A,0.02s
B . 10 A,0.01s
C . 10A,0.02s
D . 10A,0.03s
【考点】
3. (2分) (2017高二下·兰州期中) 如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象,此交流电的有效值是()
A . 3.5A
B . A
C . 5 A
D . 5A
【考点】
4. (2分)(2019·广州模拟) 如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d 的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动.当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,各接触处接触良好,重力加速度为g,则下列判断正确的是()
A . 油滴带正电荷
B . 若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向下加速运动,加速度
C . 若将导体棒的速度变为2v0 ,油滴将向上加速运动,加速度a=g
D . 若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向下移动距离,油滴向上移动
【考点】
5. (2分) (2017高二下·三台期中) 交变电流电压的有效值为6V,它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接成如图所示的电路,图中电压表的读数为U1,为了保证电容器C不被击穿,电容器的耐压值为U2,电容器在电路中正常工作,则()
A . U1=6 V U2=6 V
B . U1=6 V U2=3 V
C . U1=6 V U2≥6 V
D . U1=6 V U2≥6 V
【考点】
6. (2分)理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1,原线圈接在的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是11Ω,则副线圈中电流大小是()
A . 5A
B . 11A
C . 20A
D . 55A
【考点】
7. (2分) (2017高二下·江津期中) 如图所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源.在接通电源的瞬间,A、C两环()
A . 都被B吸引
B . 都被B排斥
C . A被吸引,C被排斥
D . A被排斥,C被吸引
【考点】
8. (3分) (2017高二上·宝鸡期末) 一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈内的感应电动势e随时间t的变化如图所示,则下列说法中正确的是()
A . t1时刻通过线圈平面的磁通量为零
B . t2时刻通过线圈平面的磁通量最大
C . t4时刻通过线圈平面的磁通量的变化率的绝对值最大
D . 每当感应电动势e变换方向时,通过线圈平面的磁通量的绝对值都为最大
【考点】
9. (3分)(2017·苏州模拟) 如图所示,面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场
的轴OO′匀速转动,转动的角速度为100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为 T.矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻R=50Ω,电表均为理想交流电表.当线圈平面与磁场方向平行时开始计时.下列说法正确的是()
A . 线圈中感应电动势的表达式为e=100 cos(100t)V
B . P上移时,电流表示数减小
C . t=0时,电压表示数为100 V
D . 当原、副线圈匝数比为2:1时,电阻上消耗的功率为50W
【考点】
10. (3分)如图所示的交流电为u=311sin(314t+ )V,接在阻值220Ω的电阻两端,则()
A . 电压表的读数为311V
B . 电流表的读数为1.41A
C . 电流表的读数是1A
D . 2s内电阻的电热是440J
【考点】
11. (3分) (2019高二上·阜阳月考) 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中,线框输出的交流电压随时间变化的图像如图所示,下列说法中正确的是()
A . 2s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量最大
B . 1s末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量变化最快
C . 此交变电流方向在1min内改变30次
D . 将此交变电流接一标有:“36V,40W”的白炽灯时,此灯能正常发光
【考点】
12. (3分) (2019·湘潭模拟) 一矩形线在匀强硬场中转动时产生的电动势,下列说法正确的是()
A . 该交流电的频率为100Hz
B . 该交流电的电动势有效值为100V
C . t=0.1s时,穿过矩形线圈的磁通量最大
D . 该交波电的电动势有效值比交流电的小
【考点】
二、解答题 (共3题;共25分)
13. (5分) (2020高二下·宿豫月考) 如图所示为一交流电压随时间变化的图象.每个周期内,前三分之一
周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定.根据图中数据可得此交流电压的有效值为?
【考点】
14. (5分) (2019高二下·通榆月考) 如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形,求其电压的有效值?
【考点】
15. (15分) (2019高二下·大庆月考) 如图所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈的总电阻为1 ,外接电阻,匀强磁场的磁感应强度,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时.求:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式?
(2)线圈转过时电动势的瞬时值多大?
(3)电路中,电压表和电流表的示数各是多少?【考点】
参考答案一、选择题 (共12题;共29分)
答案:1-1、
考点:
解析:
答案:2-1、
考点:
解析:
答案:3-1、
考点:
解析:
答案:4-1、考点:
解析:
答案:5-1、考点:
解析:
答案:6-1、考点:
解析:
答案:7-1、考点:
解析:
答案:8-1、考点:
解析:
答案:9-1、考点:
解析:
答案:10-1、考点:
解析:
答案:11-1、考点:
解析:
答案:12-1、考点:
解析:
二、解答题 (共3题;共25分)
答案:13-1、
考点:
解析:
答案:14-1、
考点:
解析:
答案:15-1、答案:15-2、
答案:15-3、考点:
解析:。