2023-2024学年高二上学期物理寒假作业专题七：交变电流

作业 7.交变电流 一、单选题 106.图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′沿逆 时针方向匀速转动，电阻 R = 4Ω，线圈电阻 r = 1Ω。从图示位置开始计时，感应电动势随时间变化的图 像如图乙所示。以下判断正确的是( ) A. 图示位置为中性面 B. 线圈转动的角速度为 100π rad/s C. t = 0.15s时，穿过线圈平面的磁通量为零 D. 电流表的示数为 2.5A 107.如图 1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次 分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生 的交变电动势图象如图 2中曲线 a、b所示，则下列说法错误 的是 ( ) A. 两次 t = 0时刻线圈平面均与中性面重合 B. 曲线 a、b对应的线圈转速之比为 3：2 C. 曲线 a表示的交变电动势频率为 25Hz D. 曲线 b表示的交变电动势有效值为 10V 108.如图所示，矩形线圈面积为 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 OO′轴 以角速度ω匀速转动，外电路电阻为 R。下列说法正确的是( ) A. 当线圈由图示位置转过90∘ 的过程中，通过电阻 R的电荷量为 B. 从图示位置转过180∘ 这段时间穿过线圈磁通量的变化量大小为 2BS C. 当线圈由图示位置转过90∘ 的过程中，电阻 R上所产生的热量为 t D. 从图示位置开始计时，电阻 R两端电压瞬时值表达式为 u = NBSωcosωt 109.如图所示，交流电源输出电压有效值恒定，变压器为理想变压器，灯泡阻值不随温度变化，电路稳定 后闭合开关，下列说法正确的是( ) A. L1变暗L2变暗 B. L1变亮L3变暗 C. L2变亮L3变暗 D. L2变亮L3变亮 110.如图所示是一交变电流的 i − t图像，则该交流电电流的有效值为 A. 4 A B. A C. A D. 2 2A 111.如图所示，b端是一理想变压器副线圈中心抽头，开始时单刀双掷开关置于 a端，开关 S断开，原线 圈 c、d两端加正弦交流电．下列说法正确的是 A. 将可变电阻 R调大，则 R两端电压变小 B. 闭合开关 S，则 R ​ 1两端电压变小 C. 当单刀双掷开关由 a拨向 b时，副线圈电流的频率变小 D. 当单刀双掷开关由 a拨向 b时，原线圈的输入功率变大 112.在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为 20V，理想变压器 原、副线圈的匝数比为 2:1，电阻R1、R2、R3阻值相同。通过理想电流表的电流随时间 t变化的正弦曲线如 图(b)所示。下列说法正确的是( ) A. 交流电的频率为 100Hz B. 理想电压表的示数为 4V C. R1的阻值为 4.5Ω D. 副线圈的输出功率为 ₩ W 二、多选题 113.在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为 220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1，R1， R2，R3均为固定电阻，R2 = 20Ω，R3 = 10Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流I2随时间 t变化的 正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是( ) A. 所用交流电的频率为 2Hz B. 电压表的示数为 20V C. 电流表的示数为 2.0A D. 变压器传输的电功率为 20W 114.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φ与时 间 t的关系图象如图所示.下列说法正确的是 A. 时刻线框平面与中性面垂直 B. 线框的感应电动势有效值为 C. 线框转一周外力所做的功为 D. 从 t = 0到 t = t过程中线框的平均感应电动势为 115.图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势 e随时间 t变化的正弦规律图 象如图乙所示.发电机线圈的内电阻 r = 2Ω，外接灯泡的电阻为 10 Ω.则 ( ) A. 在 t = 0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大 B. 电压表的示数为 6 V C. 灯泡消耗的电功率为 2.5 W D. 线圈转动产生电动势的表达式 e = 60 2sin50πtV 三、计算题 116.如图所示，一小型发电机内有 N = 100匝的矩形线圈，线圈面积 S = 0.10 m2，线圈电阻 r = 10 Ω。在 外力作用下矩形线圈在磁感应强度 B = 0.10 T的匀强磁场中，以恒定的角速度ω = 100rad/s从图示位置开 始，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO′匀速转动，发电机线圈两端与 R = 90 Ω的电阻构成闭合回路。求： (1)线圈转动时产生的感应电动势