1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业(三十六)(40分钟 100 分)一、选择题(本大题共 10小题,每小题 7分,共 70分。每小题至少一个答案正确,选不全得 3分)1.矩形线圈绕垂直匀强磁场磁感线的轴匀速转动,当线圈通过中性面时,下列说法正确的是 ( )A.穿过线圈的磁通量最大,线圈中感应电动势最大B.穿过线圈的磁通量最大,线圈中感应电动势等于零C.线圈中感应电流最大,方向将改变D.线圈中感应电流等于零,方向将改变2.(2013桂林模拟)交流发电机在工作时的电动势为
2、e=E0sint,若将其电枢的转速提高 1倍,其他条件不变,则其电动势变为 ( )A.E0sin B.2E0sin 2 2C.E0sin2t D.2E0sin2t3.处在匀强磁场中的矩形线圈 abcd以恒定的角速度绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与 ab垂直。在 t=0时刻,线圈平面与纸面重合(如图),线圈的 cd边离开纸面向外运动。若规定由 abcda 方向的感应电流为正,则能反映线圈中感应电流 I随时间 t变化的图线是 ( )优质文档优质文档4.(2013青岛模拟)一交流电压为 u=100 sin100tV,由此表达式可知( )2A.用电压表测该电压,其示数为 100VB.该交流电压的周
3、期为 0.02sC.将该电压加在“100V 100 W”的灯泡两端,灯泡的实际功率小于 100WD.t= s时,该交流电压的瞬时值为 50V14005.如图所示的电路中,A 是熔断电流 I0=2A的保险丝,R是可变电阻,S 是交流电源。交流电源的内阻不计,其电动势随时间变化的规律是 e=220 sin314tV。为了不使2保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大于 ( )A.110 B.1102C.220 D.220 26.(2013太原模拟)如图所示,图线 a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像,当调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图像如图线 b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法
4、错误的是 ( )A.在图中 t=0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 32C.交流电 a的瞬时值为 u=10sin5t(V)优质文档优质文档D.交流电 b的最大值为 V2037.如图甲、乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是 ( )A.图甲表示交流电,图乙表示直流电B.两种电压的周期相等C.两种电压的有效值相等D.图甲所示电压的瞬时值表达式为 u=311sin100tV8.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示,则下列说法正确的是 ( )A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直B.t=0.
5、01 s时刻, 的变化率最大优质文档优质文档C.t=0.02 s时刻,交流电动势达到最大D.该线圈产生的交流电动势的图像如图乙所示9.如图所示,在电路两端加上正弦交流电,保持电压有效值不变,使频率增大,发现各灯的亮暗情况是:灯 1变亮,灯 2变暗,灯 3不变,则 M、N、L 中所接元件可能是 ( )A.M为电阻,N 为电容器,L 为电感线圈B.M为电感线圈,N 为电容器,L 为电阻C.M为电容器,N 为电感线圈,L 为电阻D.M为电阻,N 为电感线圈,L 为电容器10.(2013梧州模拟)实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的 OO轴匀速转动。
6、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=10,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是 ( )A.线圈平面与磁场平行时,线圈中的瞬时电流为零B.从线圈平面与磁场平行开始计时,线圈中感应电流瞬时值表达式为 i=sin50tA2C.流过电阻 R的电流每秒钟方向改变 25次D.电阻 R上的热功率等于 10 W优质文档优质文档二、计算题(本大题共 2小题,共 30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(12分)一个交流发电机矩形线圈 abcd共 50匝,ab=0.2m,bc=0.1m,总电阻r=10,它在 B=0.
7、5T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以 100r/s的转速匀速转动。外电路接有 R=40 的电阻。当线圈转过 周期时,求外电阻 R上产生14的焦耳热 Q。12.(能力挑战题)(18 分)如图所示,匀强磁场 B=0.1T,所用矩形线圈的匝数 N=100,边长 ab=0.2m,bc=0.5m,以角速度=100rad/s 绕 OO轴匀速转动。当线圈平面通过中性面时开始计时,试求:(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式;(2)由 t=0至 t= 过程中的平均电动势的大小;T4(3)该交变电流的电动势有效值是多少?答案解析1.【解析】选 B、D。当 线 圈通过中性面时,垂直于磁场,穿过线圈的磁通量最大,但
8、磁通量的变化率为零,线圈中感应电动势等于零,电流方向将改变,选项 B、D 正确。优质文档优质文档2.【解析】选 D。转速提高 1 倍,也就是角速度 变为 2,由 e=nBSsint 得选项 D对。3.【解析】选 C。分析交变电流的图像问题应注意图线上某一时刻对应的线圈在磁场中的位置,将图线描述的变化过程对应到线圈所处的具体位置是分析的关键,线圈在图示位置时磁通量为零,但感应电流为最大值;再由楞次定律可判断线圈在转过 90的过程中,感应电流为正,故选项 C 正确。4.【解析】选 A、B。电压 有效值为 100V,故用 电压表测该电压,其示数为 100V,A 项正确;=100rad/s,则周期 T
9、= =0.02s,B 项正确; 该电压加在“100 V2100 W”的灯泡两端, 灯泡恰好正常工作,C 项错;t= s 代入瞬时值表达式得电1400压的瞬时值为 100 V,D 项错。5.【解析】选 B。该交变电 流电动势的有效值为 U= V=220 V,故电阻的最小22022阻值 Rmin= = =110。U022026.【解析】选 A。由题图可知 t=0 时刻感应电动势为 零,穿过线圈的磁通量最大,选项 A 错误;由题图可知 Ta=0.4s,Tb=0.6s,线圈先后两次转速之比 nanb=TbTa=32,选项 B 正确;交流电 a 的瞬时值为 u=Umsin( t),得 u=10sin5t
10、(V),选项 C 正2确;感应电动势最大值 Um=NBS=NBS( ),所以 UmaUmb=TbTa,交流电 b 的最大2值为 V,选项 D 正确。203【总结提升】根据交变电流的图像可以确定的量(1)电流最大值;优质文档优质文档(2)周期 T 和频率 f;(3)不同 时刻交流 电的瞬时值;(4)线圈 处于中性面和电流最大值对应的时刻;(5)任意 时刻 线圈的位置和磁场的夹角。7.【解析】选 B、D。因 图 像的纵坐标上电压的正负表示电压的方向,因此两图均为交流电,A 错;两图像的周期都是 210-2s,故 B 对;对于正弦交流电才有 U 有效 = ,U2虽然两图的峰值相同,但图乙非正弦(余弦
11、)交流电,不适用上式有效值的求法,故 C 错 ;正弦交流电电压瞬时值的表达式为 u=Umsint,由图甲可知 Um=311V,T=210-2s,可得 = =100,代入上式得 u=311sin100tV,故 D 对。28.【解析】选 B。由 -t图知,t=0 时, 最大,即线圈处于中性面位置,此时 e=0,故A、D 两项错误;由图知 T=0.04 s,在 t=0.01 s 时,=0, 最大,e 最大,则 B 项正确;在 t=0.02 s 时, 最大, =0,e=0,则 C 项错误 。【变式备选】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
12、( )A.交流电压的有效值为 36 V2B.交流电压的最大值为 36 V,频率为 0.25 Hz2C.2 s 末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量最大D.1 s 末线框平面垂直于磁场,通过线框的磁通量 变化最快优质文档优质文档【解析】选 B、C。由 线框 输出的交流电压随时间变 化图像可知,交流电压的最大值为 36 V,频率为 0.25 Hz,B 正确;有效值则为 36V,A 错误;2 s 末线框产生的感应2电动势为零,所以此时线框平面垂直于磁场,C 正确;1 s 末线框产生的感应电动势最大,此时线框平面平行于磁场,通过线框的磁通量变化最快,D 错误。9.【解题指南】解答本题应把握以下两点:
13、(1)电阻不随交变电流频率的变化而改变。(2)交变电 流 频率增加,感抗增大而容抗减小。【解析】选 C。当交 变电 流的频率增大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,由灯 1 变亮,灯 2 变暗可知 M 为电容器,N 为电 感线圈,而电阻与交变电流的频率无关,故 L 为电阻,C 正确。10.【解析】选 D。线圈平面与磁场平行时,线框切割磁 场的两边正好垂直切割,此时感应电流最大,A 错。由题意得 Em=10 V,f=25Hz,i= cos50tA,B项错。电流方2 2向每秒改变 50 次,C 错。P R= = =10W,D 项正确。U2 E211.【解析】线圈转动的过程中产生的感应电动势的最大
14、值为Em=nBS=500.50.20.1200V=314 V (3 分)有效值为 E= 222V (3 分)E2由欧姆定律可知,通过 R 的电流I= =4.44 A (3 分)E+t= T= =2.510-3s14 141在 R 上 产生的焦耳热为 Q=I2Rt=1.97J。 (3 分)优质文档优质文档答案：1.97J12.【解析】(1)感应电动势的瞬时值 e=NBSsint,由题意可知:S= =0.20.5m2=0.1m2 (2 分)abEm=NBS=1000.10.1100V=314 V (3 分)所以 e=314sin100tV (3 分)(2)用 =N 计算Et=0 至 t= 过程中的平均 电动势T4=N =N = (3E|20|40 |0|4 42分)即 = NBS (2 分)E2代入数值得 =200V (1 分)E(3)电动势 有效 值 E= (2 分)E2又 Em=NBS代入数据得 E=222V (2 分)答案：(1) e=314sin100tV (2)200V (3)222 V关闭 Word 文档返回原板块
