3.2 交变电流的描述-2021-2022高二物理同步精编分层课时专练（人教版2019选择性必修第二册）

高二物理同步精编分层课时专练 第2节 交变电流的描述 一、基础专练 1.交流发电机在工作时电动势为,若将发电机的转速提高一倍,同时将线圈所围面积减少一半,其它条件不变,则电动势为( ) A. B. C. D. 2.某正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图像如图所示。由图可知( ) A.电流的有效值为10A B.电流的最大值为10A C.该交流电的周期为3s D.该交流电的频率为0.02Hz 3.一个电热器接在220V直流电路中,功率为1kW。若把它接在交流电路中,使其功率仍为1kW,则交流电路的电压峰值为( ) A.220V B.220V C.V D.380V 4.一闭合的矩形线圈在匀强磁场中绕在线圈平面内且垂直于磁场方向的转轴匀速转动,所产生的感应电动势的最大值为,从中性面开始旋转的过程中平均感应电动势为,从中性面开始旋转时的瞬时感应电动势为,则、和的大小关系是( ) A. B. C. D. 5.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势e=(V),则( ) A.该交变电流的频率是100 Hz B.当t=0.02s时,线圈平面恰好位于中性面 C.当t=0.01s时,e有最大值 D.该交变电流电动势的有效值为220 V 6.正弦电流和方波电流随时间变化的关系图像如图所示,四图中电流的最大值均为,下列说法正确的是( ) A.图甲为交流电,频率为,电流有效值为 B.图乙为直流电,频率为,电流有效值为 C.图丙为直流电,频率为,电流有效值为 D.图丁为交流电,频率为,电流有效值为 7.在一小型交流发电机中,矩形金属线圈的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕轴(从上往下看逆时针转动)以角速度匀速转动,从如图甲所示的位置作为计时的起点,产生的感应电动势随时间的变化关系如图乙所示,矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路,下列说法中正确的是( ) A.在时间内,通过电阻R电流方向先向上然后向下 B.在时间内,穿过线圈的磁通量的变化量为零 C.时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为 D.在时间内,通过电阻R的电荷量为 8.如图所示是一交变电流的图象,则该交变电流的有效值为( ) A. B. C. D. 二、提升专练 9.图甲为交流发电机示意图,匀强磁场磁感应强度为B,矩形线圈abcd的匝数为n、面积为S、总电阻为r,绕轴OO′以角速度ω做匀速转动,线圈与外电阻R和理想交流电流表形成闭合回路。图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图像,下列说法中正确的是( ) A.电动势的最大值为 B.电流的最大值为 C.t3时刻穿过线圈的磁通量为BS D.t1~t3时间内穿过线圈的磁通量变化量为0 10.如图所示,有矩形线圈,面积为S,匝数为N,整个线圈内阻为r,在匀强磁场B中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过90°的过程中,下列说法正确的是( ) A.磁通量的变化量为 B.平均感应电动势为 C.电阻R所产生的热量为 D.通过电阻R的电荷量为 11.矩形金属线圈共10匝,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法中正确的是( ) A.此交流电产生时线圈转动的频率为0.2Hz B.t=0.1s时,线圈平面与磁场方向平行 C.此交流电动势的最大值为1V D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 12.如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1 A。那么( ) A.线圈消耗的电功率为4 W B.线圈中感应电流的有效值为2 A C.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cost D.任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=sint 13.单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Ф与时间t的关系图像如图乙所示.下列说法正确的是( ) A. 时刻线框平面与中性面重合 B.线框的感应电动势有效值为2 C.线框转一周外力所做的功为 D.从t=0到t= 过程中线框的平均感应电动势为 14.如图所示,磁极N、S间的磁场看成匀强磁场,磁感应强度大小为B0,矩形线圈ABCD的面积为S,线圈共n匝,电阻为r,线圈通过滑环与理想交流电压表V和阻值为R的定值电阻相连,AB边与滑环E相连,CD边与滑环F相连。线圈绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动,图示位置恰好与磁感线方向垂直。以下说法正确的是( ) A.线圈过图示位置时磁通量最大,感应电动势为零 B.线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为 C.线圈从图示位置开始转过180°的过程中,通过电阻R的电荷量为 D.线圈在图示位置时电压表示数为