3.2交变电流的描述专题复习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.2交变电流的描述专题复习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 422.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-22 20:21:10 | ||
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文档简介
3.2交变电流的描述专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO/匀速转动（按俯视沿逆时针的方向），某时刻磁感线与线圈平面所成锐角为30°，从此时开始计时，流过边AB的电流随时间变化的图线是（以A-B-C-D-A为电流正向）（ ）
A．B． C． D．
2．如图所示的电路中，ab间接上某一交流电源，三盏灯都正常发光．若保持电源电压恒定，增大交流电的频率，下列说法正确的是（ ）
A．L1变暗，L3变亮 B．L1、L2、L3都变亮
C．L1、L2、L3都变暗 D．L1、L2、L3亮度都不变
3．把某电热器直接接到55V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到一正弦式交变电流上，每秒产生的热量为4Q，则该正弦式交流电压最大值是
A．220V B． C． D．110V
4．一交变电压的瞬时值u＝Umsin(100πt) V，当t＝ s时，u＝5V，则用交流电压表测电压时，电压表上看到的读数为( )
A．5V
B．5 V
C．10V
D．10 V
5．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示为一个单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时产生的正弦式交变电流的波形图，若只将线圈的转速变为原来的2倍，则（ ）
A．峰值变为20A B．周期变为0.4s
C．转速变为100r/s D．提高转速前，在t=0.05s到t=0.1s时间内，穿过线圈的磁通量逐渐增大
7．矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交变电流，电动势瞬时值表达式为e=220sin100πt（V），下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻穿过线框的磁通量为零
B．电动势的有效值为220 V
C．交变电流的周期为0.01 s
D．若其他条件不变仅转速增大1倍，则电动势瞬时值表达式为e=220sin200πt（V）
8．如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期的前三分之一周期内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( )
A．7.5V
B．8V
C．V
D．V
9．如图所示为一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（ ）
A．5.5A B．5A C．3A D．3.5A
10．在匀强磁场中，一正方形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动时，产生的电动势随时间变化的规律为。如果将线框的边长变为原来的2倍，转速变为原来的，其他条件不变，则电动势随时间变化的规律为（ ）
A． B．
C． D．
11．大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，如图所示为其原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是（ ）
A．该发电机产生的交变电流频率是10Hz B．时线圈中的电流方向为abcda
C．时线圈中的电流方向发生变化 D．时线圈中的电流最小
12．一个矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，周期为T。从中性面开始计时，当时，线圈中的感应电动势为，可知该交变电动势的有效值为（ ）
A． B． C． D．
13．某正弦式交流电的电压随时间变化的图象如图所示。由图可知（ ）
A．该交流电的周期为
B．该交流电的频率为
C．电压的有效值为
D．电压的有效值为
14．如图所示，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时（ ）
A．线圈中感应电流的方向为abcda B．线圈中的感应电动势为2nBl2
C．电流的功率为 D．线圈ad边所受安培力的大小为
15．如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图象，根据图象下列说法错误的是（ ）
A．电压的最大值是36V
B．电压的有效值是36V
C．该正弦交变电流的周期是0.02s
D．该正弦交变电流的频率是50HZ
二、填空题（共4题）
16．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为： ，则此发电机产生的电动势的最大值为___ V，有效值为___ V，发电机转子的转速为___转/秒．
17．交流电源电压，电阻R=100Ω．则电流表示数为 ______，电压表示数为______
18．如图所示的交变电流通过一个R=1Ω的电阻，通电1s内电阻R中产生的热量___________J，该交变电流的有效值为___________A．
19．某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，则该交流电电压的最大值为＿＿＿＿V．当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，电动机的工作效率为＿＿＿＿＿＿．（g取10m/s2）
三、综合题（共4题）
20．发电机转子是匝数匝，边长的正方形线圈，置于磁感应强度的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻，外电路为纯电阻电路电阻。试求：
（1）写出交变电流瞬时值表达式；
（2）外电阻上消耗的功率；（结果保留一位有效数字）
（3）从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少？（结果保留一位有效数字）
21．如图所示是一个交流发电机的示意图，线框abcd处于匀强磁场中，已知，匀强磁场的磁感应强度，线圈的匝数，线圈的总电阻，外电路负载电阻，线圈以，电表是理想电表，求
(1)电压表的示数？
(2)从图示位置开始经时感应电动势的瞬时值多大？
(3)从图示位置开始经的这段时间通过R的电量？
(4)线圈匀速转动一周外力做多少功？
22．矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有阻值为R的电阻，其余部分电阻均不计。导线框的位置如图所示，线框内的磁场方向及分布情况如图，大小为。一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好。起初导体棒位于处，从时刻起，导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动。导体棒AB从运动到的过程中，试求：
(1)某一时刻t导体棒产生的电动势；
(2)某一时刻t导体棒所受的外力F；
(3)整个回路产生的热量。
23．如图,一个匝数为匝，面积S=200cm2，内阻的矩形线圈以300r/min的转速在匀强磁场中旋转，已知匀强磁场B=T，其产生的交流电直接给阻值的电阻供电，从图示位置开始计时（矩形线圈跟磁场垂直），求：
（1）感应电动势的瞬时表达式及交流电压表读数；
（2）由图示位置转过60°角，这段时间内的平均感应电流；
（3）由图示位置转过60°角，这段时间内的R上产生的热量．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．C
4．D
5．C
6．A
7．B
8．C
9．B
10．D
11．B
12．B
13．C
14．C
15．A
16． 311; 220; 50;
17．
18． 4 2
19．380 ，75%
20．（1）；（2）；（3）
21．(1) (2) (3) (4)
22．(1)；(2)；(3)
23．（1）e=40sin10πt（V） U=（2）（3）
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．如图，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO/匀速转动（按俯视沿逆时针的方向），某时刻磁感线与线圈平面所成锐角为30°，从此时开始计时，流过边AB的电流随时间变化的图线是（以A-B-C-D-A为电流正向）（ ）
A．B． C． D．
2．如图所示的电路中，ab间接上某一交流电源，三盏灯都正常发光．若保持电源电压恒定，增大交流电的频率，下列说法正确的是（ ）
A．L1变暗，L3变亮 B．L1、L2、L3都变亮
C．L1、L2、L3都变暗 D．L1、L2、L3亮度都不变
3．把某电热器直接接到55V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到一正弦式交变电流上，每秒产生的热量为4Q，则该正弦式交流电压最大值是
A．220V B． C． D．110V
4．一交变电压的瞬时值u＝Umsin(100πt) V，当t＝ s时，u＝5V，则用交流电压表测电压时，电压表上看到的读数为( )
A．5V
B．5 V
C．10V
D．10 V
5．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示为一个单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时产生的正弦式交变电流的波形图，若只将线圈的转速变为原来的2倍，则（ ）
A．峰值变为20A B．周期变为0.4s
C．转速变为100r/s D．提高转速前，在t=0.05s到t=0.1s时间内，穿过线圈的磁通量逐渐增大
7．矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交变电流，电动势瞬时值表达式为e=220sin100πt（V），下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻穿过线框的磁通量为零
B．电动势的有效值为220 V
C．交变电流的周期为0.01 s
D．若其他条件不变仅转速增大1倍，则电动势瞬时值表达式为e=220sin200πt（V）
8．如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期的前三分之一周期内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( )
A．7.5V
B．8V
C．V
D．V
9．如图所示为一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（ ）
A．5.5A B．5A C．3A D．3.5A
10．在匀强磁场中，一正方形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动时，产生的电动势随时间变化的规律为。如果将线框的边长变为原来的2倍，转速变为原来的，其他条件不变，则电动势随时间变化的规律为（ ）
A． B．
C． D．
11．大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，如图所示为其原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是（ ）
A．该发电机产生的交变电流频率是10Hz B．时线圈中的电流方向为abcda
C．时线圈中的电流方向发生变化 D．时线圈中的电流最小
12．一个矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，周期为T。从中性面开始计时，当时，线圈中的感应电动势为，可知该交变电动势的有效值为（ ）
A． B． C． D．
13．某正弦式交流电的电压随时间变化的图象如图所示。由图可知（ ）
A．该交流电的周期为
B．该交流电的频率为
C．电压的有效值为
D．电压的有效值为
14．如图所示，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时（ ）
A．线圈中感应电流的方向为abcda B．线圈中的感应电动势为2nBl2
C．电流的功率为 D．线圈ad边所受安培力的大小为
15．如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图象，根据图象下列说法错误的是（ ）
A．电压的最大值是36V
B．电压的有效值是36V
C．该正弦交变电流的周期是0.02s
D．该正弦交变电流的频率是50HZ
二、填空题（共4题）
16．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为： ，则此发电机产生的电动势的最大值为___ V，有效值为___ V，发电机转子的转速为___转/秒．
17．交流电源电压，电阻R=100Ω．则电流表示数为 ______，电压表示数为______
18．如图所示的交变电流通过一个R=1Ω的电阻，通电1s内电阻R中产生的热量___________J，该交变电流的有效值为___________A．
19．某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，则该交流电电压的最大值为＿＿＿＿V．当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，电动机的工作效率为＿＿＿＿＿＿．（g取10m/s2）
三、综合题（共4题）
20．发电机转子是匝数匝，边长的正方形线圈，置于磁感应强度的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻，外电路为纯电阻电路电阻。试求：
（1）写出交变电流瞬时值表达式；
（2）外电阻上消耗的功率；（结果保留一位有效数字）
（3）从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少？（结果保留一位有效数字）
21．如图所示是一个交流发电机的示意图，线框abcd处于匀强磁场中，已知，匀强磁场的磁感应强度，线圈的匝数，线圈的总电阻，外电路负载电阻，线圈以，电表是理想电表，求
(1)电压表的示数？
(2)从图示位置开始经时感应电动势的瞬时值多大？
(3)从图示位置开始经的这段时间通过R的电量？
(4)线圈匀速转动一周外力做多少功？
22．矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有阻值为R的电阻，其余部分电阻均不计。导线框的位置如图所示，线框内的磁场方向及分布情况如图，大小为。一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好。起初导体棒位于处，从时刻起，导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动。导体棒AB从运动到的过程中，试求：
(1)某一时刻t导体棒产生的电动势；
(2)某一时刻t导体棒所受的外力F；
(3)整个回路产生的热量。
23．如图,一个匝数为匝，面积S=200cm2，内阻的矩形线圈以300r/min的转速在匀强磁场中旋转，已知匀强磁场B=T，其产生的交流电直接给阻值的电阻供电，从图示位置开始计时（矩形线圈跟磁场垂直），求：
（1）感应电动势的瞬时表达式及交流电压表读数；
（2）由图示位置转过60°角，这段时间内的平均感应电流；
（3）由图示位置转过60°角，这段时间内的R上产生的热量．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．C
4．D
5．C
6．A
7．B
8．C
9．B
10．D
11．B
12．B
13．C
14．C
15．A
16． 311; 220; 50;
17．
18． 4 2
19．380 ，75%
20．（1）；（2）；（3）
21．(1) (2) (3) (4)
22．(1)；(2)；(3)
23．（1）e=40sin10πt（V） U=（2）（3）
答案第1页，共2页