高二暑假作业(四) 交变电流及交变电流的描述-【步步维赢·优练必刷】2025年高二物理暑假作业

高二暑假作业（四）交变电流及交变电流的描述 A.t=0时刻，线圈平面与中性面垂直 核心-素一养 B.t=0.01s时刻，Φ的变化率最大 物理观念：知道交变电流、直流的概 C.t=0.02s时刻，感应电动势达到最大 念、峰值、瞬时值的含义；知道描述交变电 D.该线圈产生的相应感应电动势的图象 流的峰值、瞬时值、平均值、周期、频率等物 如图乙所示 理量，并理解这些物理量的意义， 3.交流发电机工作时电动势为e=Emsin ot, 科学思维：掌握交变电流的产生和变 化规律；会根据有效值的定义求交变电流 若将发电机的转速提高一倍，同时将线圈 的有效值：能根据正弦式交变电流的峰值 所围面积减小一半，其他条件不变，则其 和有效值的关系进行计算. 电动势变为 ( 一精=典题 A.e'=Emsin ct 2 1.关于线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方 B.e'=2Em sin ct 向的轴匀速转动产生的交变电流，下列 说法中正确的是 ) C.e=Em sin 2wt A.线圈平面每经过中性面一次，感应电 D.-n2w 流的方向就改变一次，感应电动势的 方向不变 4.一个小型电热器若接在输出电压为10V B.线圈每转动一周，感应电流的方向就 的直流电源上，消耗电功率为P:若把它 改变一次 接在某个正弦交流电源上，其消耗的电 C.线圈平面每经过中性面一次，感应电 功率为如果电热器电阻不变，则此交 动势和感应电流的方向都要改变一次 D.线圈转动一周，感应电动势和感应电 流电源输出电压的最大值为 流的方向都要改变一次 A.5V B.5√2V 2.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁 C.10V D.10√2V 感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量 5.如图甲所示，调光台灯是通过双向可控 随时间变化的图象如图甲所示，则下列 硅电子器件来实现无级调节灯的亮度 说法中正确的是 的.现将某无级调光台灯接在220V的 正弦交变电流上，经过可控硅调节后加 0.03 0.03 在灯管两端的电压如图乙所示（图中曲 线为正弦曲线的一部分)，则此时电压表 的示数是 9 。一可控硅 UNV 220V 220v2 00.511.522.5×102s) 甲 乙 A.220V B.156V C.110V D.78V 6.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的 固定轴OO匀速转动，线圈平面位于如图 8.(多选)如图所示，一 甲所示的匀强磁场中，通过线圈的磁通 单匝闭合线框在匀强 量Φ随时间t的变化规律如图乙所示.下 磁场中绕垂直于磁场 列说法中正确的是 方向的轴匀速转动， 0 转动过程中线框中产生的感应电动势的 0 瞬时值表达式为e=0.5sin(20t)V,由 该表达式可以推知下列哪些物理量？ 0' 甲 A.匀强磁场的磁感应强度 A.、时刻通过线圈的磁通量变化率 B.线框的面积 C.穿过线框的磁通量的最大值 最大 D.线框转动的角速度 B.t1、t时刻线圈中感应电流方向改变 9.如图所示，线圈abcd的面 C.t2、t4时刻线圈中磁通量最大 积是0.05m,共100匝， D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小 线圈电阻为12，外接电 7.在垂直于纸面向里的有界 0 阻R=9Ω，匀强磁场的磁 匀强磁场中放置了矩形线章 长×为 感应强度B=头T当线 圈abcd.线圈cd边沿竖直 ×&xc 圈以300r/min的转速绕垂直于磁场方向 方向且与磁场的右边界重 ×××x0 的轴匀速旋转时，问： 合.线圈平面与磁场方向垂直.从1=0时 (1)线圈中感应电动势的最大值是多少？ 刻起，线圈以恒定角速度ω= 票绕cd边 沿如图所示方向转动，规定线圈中电流 沿abeda方向为正方向，则从t=0到 t=T时间内，线圈中的电流i随时间t变 化的关系图象为 ·10· (2)若从线圈处于中性面开始计时，写出 (3)电路中理想电压表和理想电流表的 线圈中感应电动势瞬时值的表达式； 示数各是多少？ ·11E 长度为l= sin0'所以E=Blu= d Bdv sin 0' 由闭合电路欧姆定律I=R千 -=0.4A. 长Rmg故选项D正确 Bdv 金属杆受到的安培力F=BIL=0.4N, 金属杆重力沿轨道平面向下的分力F= 7.B小灯泡稳定发光 ngsin30°=0.4N, 时，导体棒MN匀速 所以金属杆进入磁场后做匀速直线 下滑，其受力如图所 运动. 示，由平衡条件可得 370mg 由能量守恒定律得，回路中产生的焦耳 F安十F:=mgsin37°，F安十ngcos37°= 热Q=ngdsin30°， mgsin37°，故F安=mg(sin37°- 金属杆通过磁场区域的过程中，在电阻R cos37)=0.4N,由F安=BL得I= 整=1A,所以E=I(R十Rx)=2V, 上产生的热Q:R,Q. BL 代入数据可得Qx=0.096J. 导体棒的运动速度)= E=5m/s,小灯 答案 (1)0.4m(2)0.08C B (3)0.096J 泡消耗的电功率为P灯=R虹=1W.正 高二暑假作业（四）交变电流及交 确选项为B. 变电流的描述 &BD线圈的面积不变，由E=S会智得 1.C根据正弦式交变电流的变化规律可得， 感应电动势为定值，且磁场增强和磁场 如果从中性面开始计时有e=Emsin ot和 减弱引起的感应电动势方向相反，A错 i=Imsin wt;如果从垂直于中性面的位置 误，B正确；对于电阻R,流过的电流大小 开始计时有e=Emcos wt和i=Imcos wt. 不变，功率P=R恒定，C错误，D 不难看出，线圈平面每经过中性面一次， 正确 感应电流的方向就改变一次，感应电动 9.解析(1)由能量守恒定律得ngdo sin30 势的方向也改变一次.线圈每转动一周， 感应电流和感应电动势的方向都改变两 次.故C正确. 金属杆距磁场上边缘的距离d=0.4m. 2.B由题图甲可知，t=0时刻，穿过线圈的 (2)由法拉第电磁感应定律E=△中 磁通量最大，线圈处于中性面，1=0.01、时 刻，穿过线圈的磁通量为零，但变化率最 由闭合电路欧姆定律T=R干 E 大，故A项错误，B项正确：1=0.02s时 g=1·△1， 刻，感应电动势应为零，故C、D项错误 则金属杆通过磁场区域的过程中，通过 3.C感应电动势的瞬时值表达式e= 它的电荷量q一R半，R干7 △Φ_BLd=0.08C. Emsin wt,而Em=nBwS,当w加倍而S 减半时，Em不变，故正确答案为C (3)由法拉第电磁感应定律，金属杆刚进入 4.C设电热器电阻为R,正弦交流电源的 磁场时，E=BLv=2V, 电压有效值为U有效，接10V直流电源 ·44。 U 9.解析(1)n=300r/min=5r/s,则转动 时，P一：接交流电源时，2=R,联 的角速度w=2πn=10πrad/s. 立得U有碰=5√2V,故输出电压的最大 感应电动势的最大值Em=VBSw=100 值Um=√2U有效=10V,选项C正确. ×1×0.05×10xV=50V. 5.B虽然题图乙所示电流不是正弦交变 (2)感应电动势的瞬时值表达式为e= 电流，但是根据正弦式交变电流的图象对 Emsin wt=50sin10πtV. 称性可知，只要有从0开始的T的图线就 (3)感应电动势的有效值E=E=50V √22 满足最大值是有效值的√2倍，根据电流有 25√2V, 12 U 效值的定义有：RT= √2 T R ·解得 E=252A 则理想电流表的示数为I=R千，一10 U=110√2V≈156V,故B正确 5v2 A. 2 6.B由题图乙可知，t1、t3时刻通过线圈的 磁通量最大，磁通量的变化率最小，选项 理想电压表的示教U=R=5y2X9V 2 A错误；t1、ta时刻线圈处于中性面，故此 =452V. 时刻的感应电流方向改变，选项B正确： 2 t2、时刻线圈中磁通量最小，磁通量的 答案 (1)50V(2)e=50sin10πtV 变化率最大，感应电动势最大，选项C、D (3)452v5E A 2 2 错误】 高二暑假作业（五）变压器及电能的输送 7B在0一T内，线周在匀强威场中匀速 1.C图(a)中，线圈在中性面位置，故穿过 转动，故产生正弦式交流电，由楞次定律 线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0， 知，电流为负：在是T内，线周中无感 故A错误；从线圈在中性面位置开始计 时的表达式才是i=Imsin wt,故B错误； 应电流：在子T时山边垂直切制磁感 当线圈转到题图(c)位置时，线圈在中性 面位置，故穿过线圈的磁通量最大，产生 线，感应电流最大，且电流为正，故只有B 的感应电流最小，为零，电流方向将改 项正确。 变，故C正确；当线圈转到题图(d)位置 8.CD根据正弦式交变电流的感应电动势 时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变 的瞬时值表达式：e=BSosin ot,可得w= 化率最大，故感应电动势最大，ab边感应 20rad/s,而穿过线框的磁通量的最大值 电流方向为b→a,故D错误。 为Φm=BS,所以可根据BSw=0.5V求 2.D输送的总功率为P。,输电电压为U, 出磁通量的最大值中m=0.025Wb,无法 输电线的总电阻为R,则输电线上的电流 求出匀强磁场的磁感应强度和线框的面 积，故C、D正确. I=号，输电线上的电压Ux=R=R. 45