2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 交變電流的產(chǎn)生和描述 電感和電容對交變電流的影響課時作業(yè) 新人教版選修3-21小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示此線圈與一個R10 的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是() A交變電流的周期為0.125 s B交變電流的頻率為8 Hz C交變電流的有效值為 A D交變電流的最大值為4A2交流電流的圖象如圖所示，由圖可知()第2題圖 A用電流表測該電流其示數(shù)為14.1A B該交流電流的頻率為50Hz C該交流電流通過10電阻時，電阻消耗的電功率為1000W D該交流電流瞬時值表達(dá)式為i14.1sin628t(A)3如圖所示，在電路兩端接上交變電流，保持電壓不變，使頻率增大，發(fā)現(xiàn)各燈的亮暗變化情況是：燈1變暗、燈2變亮、燈3不變，則M、N、L處所接元件可能是()第3題圖 AM為電阻，N為電容器，L為電感器 BM為電阻，N為電感器，L為電容器 CM為電感器，N為電容器，L為電阻 DM為電容感，N為電感器，L為電阻4一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中，在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中，在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，則該交流電壓的峰值是() A141.4V B100V C70.7V D50V5某線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示，由圖中信息可以判斷()第5題圖 A在A和C時刻線圈處于中性面位置 B在B和D時刻穿過線圈的磁通量為零 C從AD時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2 D若從OD時刻歷時0.02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變100次6(11年江蘇調(diào)研)如圖所示，一個100匝的矩形線圈abcd放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場中，磁場只分布在bc的左側(cè)，線圈以bc為軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動的角速度為，圖中ad邊正垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動，電路中接入一個起輝電壓為50V的氖泡，已知轉(zhuǎn)速100rad/s，線圈的兩條邊ab0.4m，ad0.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度BT，則下列說法正確的是()第6題圖 A該線圈產(chǎn)生交流電的有效值為50V B該線圈產(chǎn)生交流電的有效值為25V C1秒內(nèi)氖泡閃光的時間為0.25s D1秒內(nèi)氖泡閃光100次7在寒冷的冬季，人們常用電熱毯溫暖被窩某電熱毯的電路示意圖如圖所示，交流電壓u311sin100t(V)，當(dāng)開關(guān)S接通時，電熱絲的電功率為P0，下列說法正確的是()第7題圖 A開關(guān)接通時，交流電壓表的讀數(shù)為220V B開關(guān)接通時，交流電壓表的讀數(shù)為311V C開關(guān)斷開時，交流電壓表的讀數(shù)為311V，電熱絲功率為P0/2 D開關(guān)斷開時，交流電壓表的讀數(shù)為156V，電熱絲功率為P0/28在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一個面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的交流電壓隨時間變化的波形如圖所示，線圈與一阻值R9的電阻串聯(lián)在一起，線圈的電阻為1，則()第8題圖 A通過電阻R的電流瞬時值表達(dá)式為i10sin200t(A) B電阻R兩端的電壓有效值為90V C1s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為450J D圖中t1102s時，線圈位于中性面9如圖正方形線框abcd長為L，每邊電阻均為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞cd軸以角速率轉(zhuǎn)動，c、 d兩點與外電路相連、外電路電阻也為r，則下列說法中正確的是()第9題圖 AS斷開時，電壓表讀數(shù)為BL2 BS斷開時，電壓表讀數(shù)為BL2 CS閉合時，電流表讀數(shù)為BL2 DS閉合時，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過過程中流過電流表的電荷量為10交流發(fā)電機(jī)的原理如圖甲所示，閉合的矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示，已知線圈的電阻為R2.0，求：第10題圖(1)通過線圈導(dǎo)線的任一個橫截面的電流的最大值是多少；(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期是多少；(3)線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是多少；(4)保持線圈勻速運動，1min內(nèi)外界對線圈做的功是多少11如圖所示，邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad邊的中點和cb邊的中點的連線OO恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個線圈的電阻為r.現(xiàn)在讓線框以O(shè)O連線為軸，以角速度勻速轉(zhuǎn)動，求：第11題圖(1)閉合電路中電流瞬時值表達(dá)式；(2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)動過90的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量、通過R的電荷量和電阻R上的最大電壓分別為多少課時作業(yè)(四十)交變電流的產(chǎn)生和描述電感和電容對交變電流的影響1.C【解析】 由題圖可直接獲取的信息是： 交變電流的周期是0.250s, A錯；感應(yīng)電動勢的最大值為20V，線圈中產(chǎn)生的交變電流為正弦交變電流從而可推出： 交變電流的頻率f Hz4Hz, B錯；交變電流的最大值Im A2A, D錯；交變電流的有效值I AA.所以正確選項為C.2.CD【解析】 根據(jù)圖象知交流電的有效值為10A，則電流表示數(shù)為有效值10A，A項錯；周期T0.01s，頻率為100Hz，B項錯；通過10的電阻，電功率PI2R1000W，C項正確；瞬時值表達(dá)式為iImsint14.1sin200tA14.1sin628tA，D項正確3.C【解析】 因為電源頻率增大時，電感器的感抗增大，電容器的容抗減小，電阻阻值不變，而并聯(lián)電路兩端的電壓不變，所以，與電感器串聯(lián)的燈泡變暗，與電容器串聯(lián)的燈泡變亮，與電阻串聯(lián)的燈泡變暗，選項C正確本題答案為C.4.B【解析】 由有效值定義得t2t，得：U有UU峰U有UUU100V時，B對，A、C、D錯5.D【解析】 根據(jù)圖象，首先判斷出感應(yīng)電流的數(shù)學(xué)表達(dá)式iImsint.其中Im是感應(yīng)電流的最大值，w是線圈旋轉(zhuǎn)的角速度另外應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)識到線圈是從中性面開始旋轉(zhuǎn)，而且線圈旋轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過中性面，經(jīng)過中性面的位置時電流改變方向從該圖形來看，在tO、B、D時刻電流為零，所以此時線圈恰好在中性面的位置，且穿過線圈的磁通量最大；在A、C時刻電流最大，線圈處于和中性面垂直的位置，此時磁通量為零；從A到D時刻，線圈旋轉(zhuǎn)3/4周，轉(zhuǎn)過的角度為3/2；如果從O到D時刻歷時0.02s，恰好為一個周期，所以1s內(nèi)線圈轉(zhuǎn)動50個周期，100次經(jīng)過中性面，電流方向改變100次綜合以上分析可得，只有選項D正確6.BCD【解析】 電路產(chǎn)生的是正弦半波交流電，交流電的有效值UU25V，B對；Ts0.01s，f100Hz，起輝電壓為50V，uUmsint50sin50t，u50V時，t()，k0，1，2，一個周期內(nèi)閃光時間t0.02s，1s內(nèi)閃光時間為0.25s，閃光100次故選BCD.7.D【解析】 開關(guān)接通時，溫控器兩端被短路，不起作用，交流電壓表的讀數(shù)為交流電的有效值，A選項正確，B選項錯誤；開關(guān)斷開時，由于溫控器的作用，交流電只有半周通過，所以交流電壓表的讀數(shù)即交流電的有效值為156V，電熱絲功率為P0/2，所以C選項錯誤，D選項正確8.ACD【解析】 由圖象可知，瞬間電動勢E100sin200t(V)由歐姆定律可知i10sin200t(A)，對；電阻R兩端最大電壓為90V有效電壓為45V，B錯；由QUIt可知C對(均應(yīng)用有效電壓電流計算)；由中性面特點可知D對，故選ACD.9.BD【解析】 S斷開時，電壓表的示數(shù)是cd兩端的電壓，UcdEBL2BL2，故A錯誤，B正確S閉合時，ab邊相當(dāng)于電源，整個電路為cd邊與r并聯(lián)后與ab、 bc、 ad邊串聯(lián)，I ，故C錯誤線框轉(zhuǎn)過過程中，流過電流表的電荷量qtt，D正確正確答案為BD.10.(1)2.0A(2)4.0103 s(3)4W(4)240J【解析】 (1)由It圖可知通過線圈導(dǎo)線的任一個橫截面的電流的最大值Im2.0A.(2)矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期T4.0103s.(3)由有效值I，線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率為PI2RR4W.(4)外界對線圈做功轉(zhuǎn)化成電能再轉(zhuǎn)化成電熱，1分鐘內(nèi)外界對線圈做的功WPt240J.11.(1)sint(2)【解析】 (1)線框轉(zhuǎn)動時，總是只有一條邊切割磁感線，且ab邊和cd邊的轉(zhuǎn)動線速度大小相等當(dāng)線框平行于磁場時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大為EmnBLvnBLLnBL2.由閉合電路歐姆定律得流過R的電流最大值為Im，當(dāng)以圖示時刻(線框垂直于磁場)為計時起點時，流過R的電流表達(dá)式為IImsintsint.(2)在線框由圖示位置勻速轉(zhuǎn)動90的過程中，流過R的電流由0變化到最大值，故可以用有效值計算電阻R產(chǎn)生的熱量：QI2R，其中I， T，故QI2R求流過R的電荷量須用電流的平均值計算在轉(zhuǎn)過90過程中的平均電動勢為流過R的平均電流為所以流過R的電荷量為q由部分電路歐姆定律可得電阻R上的最大電壓為UmImRR.課