第三章第2节 正弦交变电流的描述-【学霸黑白题·黑题】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册（教科版）

第2节正弦交变电流的描述 黑题 应用提优练 限时：45min 1.图(a)为某型号电热毯的电路图，将电热丝接 A.e=10sin 5mt(V) B.e=10sin 在u=156sin120mt(V)的电源上，电热毯被加 热到一定温度后，由于P的作用使输入的正 0πt C.e=12sin5mt(V) D.e=12sin3 (V) 弦交流电仅有半个周期能够通过，即电压变 4.(2022·浙江嘉兴二模)如图甲所示是一种可 为图(b)所示波形，从而进入保温状态，则此 手摇发电的手电筒，除照明外还可手摇发电 时交流电压表的读数是 为手机充电.其原理：回路处在磁感应强度为 电热丝 U 0.01T的匀强磁场中，磁场方向如图乙所示，图 乙时刻半圆形导线束位于纸面内.从右向左看， (b) A.156V B.110V C.78V D.55V 手柄以40ad山s逆时针匀速转动，则 () 2.(2021·广东佛山模拟)如图甲所示为科技小 组制作的风力发电机简易模型，在风力的作 用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转 动，转速与风速成正比.某一风速时，线圈中产 乙 生的正弦式交变电流如图乙所示，则( A.该手摇电筒中的电流是直流电 Q凤叶 B.图乙时刻半圆形导线束上电流从A到B 0 C.图乙时刻半圆形导线束受安培力大小为0 转 D.图乙所示电流表的示数为0.4A 年 5.如图单匝矩形闭合导线 电流传感器 框abcd一半处于磁感应 强度为B的水平有界匀 A.t=0.1s时穿过线圈的磁通量为零 强磁场中，线框面积 B.磁体的角速度为20πrad/s 为S,电阻为R线框绕与 0 C.风速减半时电流的表达式为i=0.6sin(20πt)A 其中心线重合的竖直固定转轴O0'以角速度 D.风速减半时线圈中电流的有效值为0.6A ω匀速转动，固定转轴恰好位于匀强磁场的右 3.(2021·湖北武汉月 e 边界.则线框中感应电流的有效值为( ) 考)一矩形线圈在匀 V2BSω BSo BSo 强磁场中绕垂直于 0.1 0.5/0.6ts A.2BSo B. C. D. 4R 2R 4R 2R 磁场的轴匀速转动 6.（2021·辽宁高考)如图所 01@ 时，产生正弦式交变电流，电动势随时间的变 示，N匝正方形闭合金属线 化规律如图线①所示.仅调整线圈转速，电动 圈abcd边长为L,线圈处于 势随时间的变化规律如图线②所示，则图线 磁感应强度大小为B的匀 ②电动势瞬时值的表达式是 强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面 选择性必修第二册：JK黑白题62 的轴00以角速度u匀速转动，6边距轴子 中×10-2Wb) 2W2 线圈中感应电动势的有效值为 0 R ( 22 可24x2 A.NBL@ B. 2 NBL'@ A.发电机线圈中的磁通量随时间变化的关系 C.NBL we D. 为中=22 cos100mt(Wb) T 7.(2022·山东滨州期末)如图1，两直径为d的 B.R,中电流的瞬时值i1=0.5cos100rt(A) 圆形区域相切于O点，内有垂直纸面向里的 C.0~2s内，R2上产生的焦耳热为1×104J 匀强磁场，磁感应强度大小为B.一长为d的 D.电压表的示数约为141V 金属棒绕一端0在纸面内做匀速圆周运动， 压轴挑战 角速度大小为ω.图2是金属棒中的感应电动 9.某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所 势随时间变化的关系图像，通过计算发现，其 示，在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场 可看作是在恒定电压源[图(3a)]与正弦交流 区域的圆心角。均为，藏场均沿半径方 电源[图3(b)]叠加形成的.图2电动势连入 电路后一段时间内产生电热，等于这段时间 向；匝数为N的矩形线圈abcd的边长 内恒定电压源[图3(a)]和正弦交流电源 ab=cd=l、bc=ad=2l.线圈以角速度o绕中 心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场.在 [图3(b)]分别连入电路产生电热的代数和. 磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小 则金属棒中感应电动势的有效值为 均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线 圈的总电阻为r,外接电阻为R求： (1)线圈切割磁感线时，求感应电动势的大 图2 小E (2)从图示位置运动到线框ad边进人磁场 开始计时，在虚线框内作出感应电动势 图 (a) (b) 图3 随时间变化的e-t图像，设a→d→c→ b→a方向电动势为正值（至少画出一个 1 A.Bod B. Bod2+ 4 P Bod2 周期的图像)： (3)外接电阻R上的电流有效值， C.o 8B品 D. 6 Bod 8 8.图甲为发电机线圈中的磁通量随时间变化的 图像，发电机线圈共有100匝，其电阻忽略不 计.将发电机接在图乙中的a、b两端并为其供 电.R,、R2阻值均为4002，R2与一理想二极