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1、2021屆物理一輪總復習40分鐘鞏固提升訓練
訓練:*交變電流的產(chǎn)生和描述*
一.選擇題
1.如圖所示,虛線兩側有垂直線框平面磁感應強度均為B的勻強磁場,直角扇形導線框半徑為L、總電阻為R,繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉動.線框從圖中所示位置開始轉動一周的過程中,線框內(nèi)感應電流的有效值是( )
A. B.
C. D.
2.如圖所示,矩形線圈abcd繞軸OO′勻速轉動產(chǎn)生交流電,在圖示位置開始計時,且按圖示方向轉動,則下列說法正確的是( )
A.t=(T為周期)時感應電流沿abcda方向
B.t=0時穿過線圈的磁通量最大,產(chǎn)生的感應電流最大
2、C.若轉速增大為原來的2倍,則交變電流的頻率是原來的4倍
D.若轉速增大為原來的2倍,則產(chǎn)生的電流有效值為原來的4倍
3.圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形,其中圖甲所示的電壓按正弦規(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.圖甲電壓的有效值為220 V,圖乙電壓的有效值小于220 V
C.圖乙電壓的瞬時值表達式為u=220sin100πt (V)
D.圖甲電壓經(jīng)過匝數(shù)比為1:10的變壓器變壓后,頻率變?yōu)樵瓉淼?0倍
4.如圖所示的坐標系中,第三象限存在垂直紙面向外的勻強磁場,第一象限存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度的大小均為B,一半徑為R
3、、頂角為直角的弧形導體框由t=0時刻從如圖所示的位置開始以O為圓心,以恒定的角速度ω沿逆時針的方向轉動,已知該導體框的電阻為r.則導體框轉動一周的過程中導體框中產(chǎn)生的感應電流的有效值為( )
A. B.
C. D.0
5.如圖所示,將一根絕緣硬金屬導線彎曲成一個完整的正弦曲線形狀,它通過兩個小金屬環(huán)與長直金屬桿導通,圖中a、b間距離為L,導線組成的正弦圖形頂部或底部到桿的距離都是d.右邊虛線范圍內(nèi)存在磁感應強度大小為B、方向垂直于彎曲導線所在平面向里的勻強磁場,磁場區(qū)域的寬度為,現(xiàn)在外力作用下導線沿桿以恒定的速度v向右運動,t=0時刻a環(huán)剛從O點進入磁場區(qū)域.則下列說法
4、正確的是( )
A.t=時刻,回路中的感應電動勢為Bdv
B.t=時刻,回路中的感應電動勢為2Bdv
C.t=時刻,回路中的感應電流第一次開始改變方向
D.t=時刻,回路中的感應電流第一次開始改變方向
6.如圖所示,虛線上方是有界勻強磁場,扇形導線框繞垂直于框面的軸O以角速度ω沿逆時針方向勻速轉動,線框中感應電流方向以逆時針方向為正,則下圖中能正確反映線框轉動一周過程中感應電流隨時間變化的圖象是( )
7.將硬導線中間一段折成半圓形,使其半徑為R,讓它在磁感應強度為B,方向如圖所示的勻強磁場中繞軸MN勻速轉動.導線在a、b兩處通過電刷與外電路連接,外電路接有額定功率為P
5、、電阻為r的小燈泡并正常發(fā)光.電路中除燈泡外,其余部分的電阻不計,則下列說法中正確的是( )
A.半圓形硬導線的轉速為
B.半圓形硬導線的轉速為
C.線圈從圖示位置轉90°過程中通過小燈泡的電荷量為
D.線圈從圖示位置轉90°過程中通過小燈泡的電荷量為零
8.兩個完全相同的電熱器,分別通以圖甲、乙所示的峰值相等的矩形交變電流和正弦式交變電流,則這兩個電熱器的電功率之比P甲:P乙等于( )
A.:1 B.2:1
C.4:1 D.1:1
9.一個氖泡指示燈,其發(fā)光需要電壓超過50 V,在它發(fā)光的情況下逐漸降低電壓,要降到50 V時才熄滅,氖泡兩極不分正負
6、,現(xiàn)有峰值為100 V、頻率為50 Hz的正弦交流電壓加在氖泡指示燈兩端,則在一小時內(nèi)氖泡指示燈發(fā)光的時間為( )
A.10 min B.25 min
C.30 min D.35 min
10.如圖所示,面積為S的矩形線圈共N匝,線圈總電阻為R,在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中以豎直線OO′為軸,以角速度ω勻速旋轉,圖示位置C與紙面共面,位置A與位置C成45°角.線圈從位置A轉過90°到達位置B的過程中,下列說法正確的是( )
A.平均電動勢為NBSω
B.通過線圈某一截面的電荷量q=
C.在此轉動過程中,外界對線圈做的總功為
D.在此轉動過程中,電流方
7、向會發(fā)生改變
11.(多選)電路如圖甲所示,電阻R的阻值為484 Ω,C為電容器,L為直流電阻不計的電感線圈,開關S斷開,當接上如圖乙所示的電壓u,下列說法正確的是( )
A.R上的電壓應等于155.5 V
B.電壓表的示數(shù)為220 V
C.電阻R消耗的功率小于50 W
D.為保證閉合開關S后電容器不被擊穿,該電容器的耐壓值不得小于311 V
12. (多選)如圖甲所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,產(chǎn)生的交變電動勢圖象分別如圖乙中曲線a、b所示,則( )
A.兩次t=0時刻線圈平面均與中性面垂直
B.曲線a、b對應的
8、線圈轉速之比為3:2
C.曲線a表示的交變電動勢頻率為25 Hz
D.曲線b表示的交變電動勢為10 V
答
13. (多選)如圖,M為半圓形導線框,圓心為OM;N是圓心角為直角的扇形導線框,圓心為ON;兩導線框在同一豎直面(紙面)內(nèi);兩圓弧半徑相等;過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場,磁場方向垂直于紙面.現(xiàn)使線框M、N在t=0時從圖示位置開始,分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸,以相同的周期T逆時針勻速轉動,則( )
A.兩導線框中均會產(chǎn)生正弦交流電
B.兩導線框中感應電流的周期都等于T
C.在t=時,兩導線框中產(chǎn)生的感應電動勢相等
D.兩導線框的電阻相等時,兩導
9、線框中感應電流的有效值也相等
14.(多選)某興趣小組自制一小型發(fā)電機,使線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸轉動,穿過線圈的磁通量Φ隨時間t按正弦規(guī)律變化的圖象如圖所示,線圈轉動周期為T,線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em.線圈的電阻為r,該線圈與電阻為R的純電阻用電器構成閉合回路,則( )
A.線圈匝數(shù)為n=
B.電阻為R的用電器的電功率為
C.在0~時間內(nèi)通過用電器的電荷量為q=
D.若線圈轉速增大為原來的2倍,線圈中電動勢的瞬時值為Emcos
15. (多選)有一種家用電器,圖甲是其電路工作原理圖,當電阻絲接在U=311sin100πt(V)的交流電源上后,電阻絲開始
10、加熱,當其溫度達到某一數(shù)值時,自動控溫裝置P啟動,使電阻絲所接電壓變?yōu)榘磮D乙所示波形變化(部分仍為正弦波),從而進入保溫狀態(tài).不計電阻絲阻值的變化,則下列說法正確的是( )
A.P啟動后,電阻絲的功率變?yōu)樵瓉淼囊话?
B.P啟動后,電阻絲所接電壓的頻率變?yōu)樵瓉淼囊话?
C.P啟動后,電壓表的讀數(shù)大約是原來的0.5倍
D.P啟動后,電壓表的讀數(shù)大約是原來的0.7倍
16.(多選)如圖甲所示是一臺小型發(fā)電機的構造示意圖,線圈逆時針轉動,產(chǎn)生的感應電動勢e隨時間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示,發(fā)電機線圈的內(nèi)阻不計,外接燈泡的電阻為R=12 Ω.則( )
A.在t=0.01 s的時
11、刻,穿過線圈的磁通量最大
B.電壓表的示數(shù)為6 V
C.燈泡消耗的電功率為3 W
D.若其他條件不變,僅將線圈的轉速提高一倍,則線圈產(chǎn)生的感應電動勢的表達式e=12sin100πt(V)
17. (多選)有一個交變電流U=311sin314t(V),則下列說法中正確的是( )
A.這個交變電流的頻率是50 Hz
B.它可以使“220 V 100 W”的燈泡正常發(fā)光
C.用交流電壓表測量時,讀數(shù)為311 V
D.使用這個交變電流的用電器,每通過1 C的電荷量時,電流做功220 J
18. (多選)如圖所示,N匝矩形導線框在磁感應強度為B的勻強磁場中繞軸OO′勻速轉動,線框面積
12、為S,線框的電阻、電感均不計,外電路接有電阻R、理想電流表A和二極管D.電流表的示數(shù)為I,二極管D具有單向導電性,即正向電阻為零,反向電阻無窮大.下列說法正確的是( )
A.導線框轉動的角速度為
B.導線框轉動的角速度為
C.導線框轉到圖示位置時,線框中的磁通量最大,瞬時電動勢為零
D.導線框轉到圖示位置時,線框中的磁通量最大,瞬時電動勢最大
19.(多選)如圖所示,單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中,線框面積為S,電阻為R,線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度ω勻速轉動,從圖示位置開始計時.下列說法正確的是( )
A
13、.當轉過60°時,感應電動勢的瞬時值為
B.當轉過60°時,感應電流的瞬時值為
C.在轉過60°的過程中,感應電動勢的平均值為
D.在轉過90°的過程中,感應電流的有效值為
20. (多選)如圖所示,處在垂直紙面向外、磁感應強度大小為B的勻強磁場中的單匝矩形線框MNPQ,以恒定的角速度ω繞對角線NQ轉動.已知MN長為l1,NP長為l2,線框電阻為R.在t=0時刻線框平面與紙面重合,下列說法正確的是( )
A.矩形線框產(chǎn)生的感應電動勢有效值為Bl1l2ω
B.矩形線框轉過半周時,通過線框的電流為零
C.矩形線框轉動一周時,通過線框的電流為
D.矩形線框在轉動半周過程中產(chǎn)生的熱量為
參考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
A
B
A
D
A
A
B
B
A
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14
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17
18
19
20
CD
BC
BC
AC
AD
AC
ABD
AC
ACD
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