【文档说明】高考物理第一轮复习课时跟踪练：第11章第1讲 交变电流的产生和描述 (含解析).doc，共(10)页，210.000 KB，由MTyang资料小铺上传

转载请保留链接：https://www.ichengzhen.cn/view-48783.html

以下为本文档部分文字说明：

第十一章交流电传感器第一讲交变电流的产生和描述课时跟踪练A组基础巩固1．(2018·大同模拟)如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是()解析：线圈在匀强磁场

中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsinωt，由这一原理可判断，A图中感应电动势为e＝BSωsinωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直．答案：A2．(多选)(2018·银川模

拟)一个矩形线圈在匀强磁场中转动，它产生的交变电动势为e＝2202sin100πt(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100HzB．该电动势的有效值为220VC．线圈转动的角

速度ω＝50πrad/sD．t＝0时，线圈平面处于中性面解析：由2πf＝100π知，该交变电流的频率为50Hz，选项A错误；电动势有效值E＝Em2＝220V，选项B正确；ω＝100πrad/s，选项C错误

；t＝0时，e＝0，此时线圈处于中性面，选项D正确．答案：BD3.(多选)(2018·延安模拟)边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，产生的感应电流的最大值为Im，设灯泡的电阻为R，其他电阻不计．从如图所示位置开始计时，则()A．

电路中电流的最大值Im＝BL2ωRB．电路中电流的瞬时表达式为i＝ImsinωtC．电流表的读数为Im2D．灯泡的电功率为I2m2R解析：感应电动势的最大值Em＝BL2ω，则电流的最大值Im＝EmR＝BL2ωR，选项A正确；由线圈电流为最大值时开始计时，故电路中电流的瞬时表达式应为

i＝Imcosωt，选项B错误；电流表的读数为有效值，为I＝22Im，选项C错误；灯泡的电功率P＝I2R＝12I2mR，选项D正确．答案：AD4．一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象如图甲所示，则下列说法中正确的是()A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01s时刻Φ的变化率达到最大C．t＝0.02s时刻感应电动势达到最大D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示解析：由Φt图知，

在t＝0时，Φ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＝0.04s，在t＝0.01s时，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e最大，则B项正确；在t＝0.02s时，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e＝0，则C项错误．答案：B5．(2018·西安模拟)

一个小型电热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式交流电源上，其消耗的电功率为P2.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()A．5VB．52VC．10VD．102V解析：根据P＝U2

R，对直流电有P＝（10V）2R，对正弦式交流电有P2＝U′2R，所以正弦式交流电的有效值为U′＝PR2＝102V，故交流电源输出电压的最大值Um′＝2U′＝10V，故选项C正确，选项A、B、D错误．答案：C6．(2018·烟台模拟)一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO

′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示．其中甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同．则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为()A．1∶2B．1∶2C．1∶4D．1∶1解析：甲图中的磁场只分布在OO′轴的右侧，所以线框只在半个周期内有感

应电流产生，电流表测的是有效值，所以I＝12·BSωR；乙图中的磁场布满整个空间，所以I′＝22·BSωR，则I∶I′＝1∶2，即A项正确．答案：A7．(2018·岳阳模拟)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5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω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．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J解析：电压表示数为灯泡两

端电压的有效值，由题给图象知电动势的最大值Em＝2202V，有效值E＝220V，灯泡两端电压U＝RER＋r＝209V，A项错误；由图象知T＝0.02s，一个周期内电流方向改变两次，可知1s内电流方向改变100次，B项错误；灯泡的实际功率P＝U2R＝209295W＝459.8W，

C项错误；电流的有效值I＝ER＋r＝2.2A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q＝I2rt＝2.22×5.0×1J＝24.2J，D项正确．答案：D8．(2018·成都模拟)如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动．若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示．已

知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω.求：(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量；(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功．解析：(1)由题图乙得e＝Emsinωt＝62sin100πt(V)，则流经灯泡的电流i＝eR＋r＝325

sin100πt(A)．(2)Em＝BSω，Em＝62V，ω＝100πrad/s，Φ＝BS＝Emω＝3250πWb≈2.7×10－2Wb.(3)E＝Em2＝6V，外力所做的功W＝Q＝E2R＋rT＝7.

2×10－2J.答案：(1)i＝325sin100πt(A)(2)2.7×10－2Wb(3)7.2×10－2JB组能力提升9．(多选)(2018·濮阳模拟)如图所示，矩形线圈abcd绕轴OO′匀速转动产生交流电，在

图示位置开始计时，则下列说法正确的是()A．t＝0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大B．t＝T4(T为周期)时感应电流沿abcda方向C．若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的2倍D．若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原

来的4倍解析：图示时刻，ab、cd边切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零，感应电流为零，A错误；根据线圈的转动方向，确定T4时线圈的位置，用右手定则可以确定线圈中的感应电流沿abcda方向，B正确；根据转

速和频率的定义ω＝2πf可知C正确；根据Em＝nBSω，E＝Em2，I＝ER总可知电流有效值变为原来的2倍，D错误．答案：BC10．(多选)(2018·济南模拟)一正弦交流电源的ut图象如图甲所示，将它接在图乙所示电路的e、f两端，若电阻的阻

值为110Ω，电源的内阻不计，交流电压表是量程为250V的理想电表，则下列说法中正确的是()A．通过电阻的电流方向1秒钟改变50次B．交流电压表示数为220VC．产生该交流电的线圈在磁场中匀速转动的角速度为100πrad/sD．在1分钟内电阻R上产生的热量为5.28×104J解析：由题图甲

知交流电的周期为T＝0.02s，频率f＝1T＝50Hz，而一周内电流方向改变两次，即通过电阻的电流方向1秒钟改变100次，A错误；交流电压的峰值为2202V，有效值为220V，B正确；由ω＝2πT＝100πr

ad/s可知，C正确；由Q＝U2Rt得在1分钟内电阻R上产生的热量为2.64×104J，D错误．答案：BC11．(多选)(2018·大连模拟)如图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动，从图示位置转过90°的过程中

，下列说法正确的是()A．通过电阻R的电荷量Q＝πNBS22（R＋r）B．通过电阻R的电荷量Q＝NBSR＋rC．外力做功的平均功率P＝N2B2S2ω22（R＋r）D．从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为e＝NBSω

sinωt解析：从图示位置转过90°的过程中，磁通量的变化量ΔΦ＝BS，通过电阻R的电荷量Q＝I－Δt＝ER＋rΔt＝NΔΦR＋r＝NBSR＋r，故选项A错误，B正确；矩形线圈绕垂直磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势最大值为Em＝NBSω，感

应电流有效值为I＝Em2（R＋r），外力做功的平均功率为P＝I2(R＋r)＝N2B2S2ω22（R＋r），选项C正确；从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为e＝NBSωsinωt＋π2，选项D错误．答案：BC12．(2018·临川模拟)如图所示为一个小型旋转电枢式交变

电流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab＝0.25m，宽度bc＝0.20m，共有n＝100匝，总电阻r＝1.0Ω，可绕与磁场方向垂直的轴OO′转动．线圈处于磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V1.8W”的灯泡．当线圈以角速度ω匀速

转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8W.(1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em＝nBSω(其中S表示线圈的面积)；(2)求线圈转动的角速度ω；(3)求线圈以上述角速度转动100圈的过程中发电机产生的电能．解析：(1)

线圈平面与磁场方向平行时产生的感应电动势最大，设ab边的线速度为v，该边产生的感应电动势为E1＝BLabv.与此同时，线圈的cd边也在切割磁感线，产生的感应电动势E2＝BLcdv，线圈产生的总感应电动势为Em＝n(E1＋E2)，因为Lab＝Lcd，所以E

m＝2nBLabv，线速度v＝ω·12Lbc，故Em＝nBLab·Lbcω.而S＝LabLbc(S为线圈的面积)，故Em＝nBSω.(2)设小灯泡正常发光时的电流为I，则I＝P额U额＝0.6A.设小灯泡正常发光时电阻为R，则R＝U2额P额＝5.0Ω.根据闭合电路欧姆定律得E＝I(

R＋r)＝3.6V.发电机的感应电动势最大值Em＝2E，又因为Em＝nBSω，所以ω＝EmnBS＝925rad/s≈2.5rad/s.(3)发电机产生的电能Q＝IEt，t＝100T＝100·2πω，解得Q≈5.43×102J.答案：(1

)见解析(2)2.5rad/s(3)5.43×102J