課時(shí)作業(yè)(三十六)1(2012·廣東卷)某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e50sin100t(V)，對(duì)此電動(dòng)勢(shì)，下列表述正確的有()A最大值是50 VB頻率是100 HzC有效值是25 VD周期是0.02 s解析從表達(dá)式知該交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為50 V，有效值是25 V，A錯(cuò)，C對(duì)由2f100得f50 Hz，周期T0.02 s，D對(duì)答案 CD2如圖中各圖面積均為S的線圈均繞其對(duì)稱軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)eBSsint的圖是 ()解析線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢(shì)為eBSsint，由這一原則判斷，A圖和C圖符合要求；B圖中的轉(zhuǎn)軸不在線圈所在平面內(nèi)；D圖轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向平行，而不是垂直故A、C正確答案 AC3.如右圖所示，矩形線框置于豎直向下的磁場(chǎng)中，通過(guò)導(dǎo)線與靈敏電流表相連，線框在磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中線框平面處于豎直面內(nèi)，下述說(shuō)法正確的是()A因?yàn)榫€框中產(chǎn)生的是交變電流，所以電流表示數(shù)始終為零B線框通過(guò)圖中位置瞬間，穿過(guò)線框的磁通量最大C線框通過(guò)圖中位置瞬間，通過(guò)電流表的電流瞬時(shí)值最大D若使線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大一倍，那么通過(guò)電流表電流的有效值也增大一倍答案 CD4(2012·南通模擬)面積為S的兩個(gè)電阻相同的線圈，分別放在如圖所示的磁場(chǎng)中，圖甲中是磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈在磁場(chǎng)中以周期T繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖乙中磁場(chǎng)變化規(guī)律為BB0cos，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則()A兩線圈的磁通量變化規(guī)律相同B兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值的時(shí)刻不同C經(jīng)相同的時(shí)間t(t>T)，兩線圈產(chǎn)生的熱量相同D從此時(shí)刻起，經(jīng)T/4時(shí)間，流過(guò)兩線圈橫截面的電荷量相同解析甲：甲B0Scost，乙：乙BScostB0Scost，故磁通量變化率相同，又E，所以電動(dòng)勢(shì)變化規(guī)律也相同，故甲、乙兩種情況電動(dòng)勢(shì)最大值出現(xiàn)時(shí)刻及有效值、平均值均同答案 ACD5如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時(shí)間的變化關(guān)系若使這兩種電流分別通過(guò)兩個(gè)完全相同的電阻，則經(jīng)過(guò)1 min的時(shí)間，兩電阻消耗的電功之比W甲W乙為()A1B12C13D16解析電功的計(jì)算，I要用有效值計(jì)算，圖甲中，由有效值的定義得()2R×2×1020()2R×2×102IR×6×102，解得I1 A；圖乙中，I的值不變，I21 A，由WUItI2Rt，可以得到W甲W乙13，C正確答案 C6一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示，則下列說(shuō)法正確的是()At0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時(shí)刻，的變化率最大Ct0.02 s時(shí)刻，交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示解析由t圖知，t0時(shí)，最大，即線圈處于中性面位置，此時(shí)e0，故A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖知T0.04 s，在t0.01 s時(shí)，0，最大，e最大，則B項(xiàng)正確；在t0.02 s時(shí)，最大，0，e0，則C項(xiàng)錯(cuò)誤答案 B7(2012·揚(yáng)州模擬)如圖甲所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流按照?qǐng)D乙所示的余弦規(guī)律變化，在t時(shí)刻()A線圈中的電流最大B穿過(guò)線圈的磁通量最大C線圈所受的安培力為零D穿過(guò)線圈磁通量的變化率最大解析t，線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°，線圈平面與磁感線垂直，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大，穿過(guò)線圈磁通量的變化率為零，感應(yīng)電流為零，線圈不受安培力作用，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確答案 BC8(2012·連云港模擬)一個(gè)閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為E0，周期為T0，外力提供的功率為P0.若使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)?，線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為E，周期為T，外力提供的功率為P.則E、T和P的大小為()AE2E0，TT0，P2P0BEE0，TT0，P2P0CE2E0，TT0，P2P0DE2E0，TT0，P4P0解析設(shè)線圈為N匝，面積為S，所在區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)角速度為時(shí)，產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E0NBS，周期T0，外力提供的功率P0.當(dāng)角速度為2時(shí)，產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2NBS2E0，周期TT0，外力提供的功率P4P0.故D正確答案 D9.如右圖所示，面積為S、匝數(shù)為N、電阻為r的線圈固定在圖示位置，線圈與阻值為R的電阻構(gòu)成閉合電路，理想交流電壓表并聯(lián)在電阻R的兩端；U形磁鐵以線圈的中心軸線OO為軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知U形磁鐵兩極間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，取磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置的時(shí)刻t0.則()A在t0時(shí)刻，線圈處于中性面，流過(guò)電阻R的電流為0B1 s內(nèi)流過(guò)電阻R的電流方向改變次C線圈匝數(shù)減少為原來(lái)的一半，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大到原來(lái)2倍，電壓表讀數(shù)不變D在電阻R的兩端再并聯(lián)一只阻值為R的電阻后，電壓表的讀數(shù)不變解析在t0時(shí)刻，線圈中的磁通量最小，線圈處于垂直于中性面的位置，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，流過(guò)電阻R的電流為最大值，A錯(cuò)；由于一個(gè)周期內(nèi)電流的方向改變兩次，1 s內(nèi)流過(guò)電阻R的電流方向改變的次數(shù)為n2f，B正確；線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值EmNBS，線圈匝數(shù)減少為原來(lái)的一半，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大到原來(lái)2倍，Em不變，由于產(chǎn)生的交變電流為正弦交變電流，因此其有效值為E也不變，因匝數(shù)減半，內(nèi)阻也減半，外電阻不變所以路端電壓增加，即電壓讀數(shù)變大，所以C不正確當(dāng)并聯(lián)一個(gè)電阻R后，外電阻內(nèi)電阻不變，所以路端電壓減小，即電壓讀數(shù)減小，所以D錯(cuò)答案 B10.將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長(zhǎng)為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如右圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過(guò)電刷與外電路連接，外電路接有額定功率為P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(jì)，燈泡的電阻應(yīng)為()A. B.C. D.解析單匝正方形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將產(chǎn)生正弦式電流，則電動(dòng)勢(shì)的最大值EmBl22nBl2，其有效值E，計(jì)算小燈泡的額定功率P要用其有效值，即P.R，故只有B選項(xiàng)正確答案 B11下圖甲所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)n100匝、電阻r10 ，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R90 ，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表在t0時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間t按下圖乙所示正弦規(guī)律變化求：(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)電路中交流電壓表的示數(shù)解析(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值EmnBS而mBS，所以Em由t圖線可知：m2.0×102 Wb，T6.28×102 s所以Em200 V.(2)電動(dòng)勢(shì)的有效值EEm100 V由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為I A交流電壓表的示數(shù)為UIR90 V127 V.答案 (1)200 V(2)127 V12如下圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r0.10 m、匝數(shù)n20匝的線圈，磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右視圖如下圖乙所示)在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為B T，線圈的電阻為R10.50 ，它的引出線接有R29.5 的小電珠L(zhǎng).外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過(guò)小電珠當(dāng)線圈運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如下圖丙所示時(shí)(摩擦等損耗不計(jì))求：(1)小電珠中電流的最大值；(2)電壓表的示數(shù)；(3)t0.1 s時(shí)外力F的大?。?4)在不改變發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的條件下，要使小電珠的功率提高雙倍，可采取什么辦法(至少說(shuō)出兩種方法)?解析(1)由題意及法拉第電磁感應(yīng)定律知道，由于線圈在磁場(chǎng)中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小符合正弦曲線變化規(guī)律，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為：EmnBlvnB2rvm，電路總電阻為：R1R2，那么小電珠中電流的最大值為Im A0.16 A.(2)電壓表示數(shù)為有效值UImR2×0.16×9.5 V0.76 V1.07 V.(3)當(dāng)t0.1 s也就是T/4時(shí)，外力F的大小為FnB2rImvm0.128 N.(4)提高vm用變壓器答案 (1)0.16 A(2)1.07 V(3)0.128 N(4)提高vm用變壓器7