1、2012届贵州省高三物理复习测试： 41交变电流的产生和描述（带解析） 选择题 小型交流发电机中 ,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动 ,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系 ,如图所示 ,此线圈与一个 R=10 的电阻构成闭合电路 ,不计电路的其他电阻 ,下列说法正确的是 ( ) A交变电流的周期为 0.125 s B交变电流的频率为 8 Hz C交变电流的有效值为 A D交变电流的的最大值为 4 A 答案： C 如图所示 ,矩形线圈 abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴 P1和P2以相同的角速度匀速转动 ,当线圈平面转到与磁场方向平行时 ( ) A线圈绕 P1转动时的电流等于绕
2、P2转动时的电流 B线圈绕 P1转动时的电动势小于绕 P2转动时的电动势 C线圈绕 P1和 P2转动时电流的方向相同 ,都是 abcd D线圈绕 P1转动时 dc边受到的安培力大于绕 P2转动时 dc边受到的安培力 答案： A 如图甲所示 ,A B为相同的环形线圈 ,它们共轴且相距很近 ,A线圈中通有图乙所示的交变电流 ,则 ( ) A在 t1时刻 ,A B的相互作用力为零 B在 t1到 t2时间内 ,A B相互吸引 C在 t2到 t3时间内 ,A B相互排斥 D在 t2时刻 ,A B的相互作用力最大 答案： ABC 某同学在研究电容 电感对恒定电流与交变电流的影响时 ,采用了如图所示的电路
3、,其中 L1 L2是两个完全相同的灯泡 ,已知把开关置于 3 4时 ,电路与交流电源接通 ,稳定后的两个灯泡发光亮度相同 ,则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是 ( ) A当开关置于 1 2时 ,稳定后 L1 L2两个灯泡均发光且亮度相同 B当开关置于 1 2时 ,稳定后 L1 L2两个灯泡均发光 ,且 L1比 L2亮 C当开关置于 3 4时 ,稳定后 ,若只增加交变电流的频率 ,则 L1变暗 ,L2变亮 D在开关置于 3 4的瞬间 ,L2立即发光 ,而 L1亮度慢慢增大 答案： CD 家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的 ,由截去部分的多少
4、来调节电压 ,从而实现灯光的可调 ,比过去用变压器调压方便且体积较小 ,某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示 ,若用多用电表测灯泡两端的电压 ,多用电表示数为 ( ) A Um B Um C Um D Um 答案： C 正弦交流电源与电阻 R1 R2 交流电压表按图甲所示的方式连接 ,R1=20,R2=10,交流电压表的示数是 20V.图乙是交变电源输出电压 u随时间t变化的图象 ,则 ( ) A.通过 R1的电流 i1随时间 t变化的规律是 i1=2 cos10t(A) B.通过 R1的电流 i1随时间 t变化的规律是 i1=2 cos100t(A) C.R2两端的电压 u2随时间 t变化
5、的规律是 u2=20cos10t(V) D.R2两端的电压 u2随时间 t变化的规律是 u2=20cos100t(V) 答案： A 如图 a所示 ,一矩形线圈 abcd放置在匀强磁场中 ,并绕过 ab cd中点的轴 OO以角速度 逆时针匀速转动 .若以线圈平面与磁场夹角 =45时 (如图 b)为计时起点 ,并规定当电流自 a流向 b时电流方向为正 .则下列四幅图中正确的是 ( )答案： D 图 1 图 2分别表示两种电压的波形 ,其中图 1所示的电压按正弦规律变化 .下列说法正确的是 ( ) A图 1表示交流电 ,图 2表示直流电 B两种电压的有效值相等 C图 1所示电压的瞬时值表达式为 u=
6、311sin100t V D图 1所示电压经匝数比为 10： 1的变压器变压后 ,频率变为原来的 答案： C 填空题 一个面积为 S的矩形线圈在匀强 磁场中以其一条边为轴做匀速转动 ,磁场方向与转轴垂直 ,线圈中感应电动势 e与时间 t的关系图象如图所示 ,感应电动势的最大值和周期可在图中读出 ,则磁感应强度 B=_.在 t= 时刻 ,线圈平面与磁感强度的夹角 _. 答案： 计算题 如图所示 , N=50匝的矩形线圈 abcd,边长 ab=20 cm,ad=25 cm,放在磁感强度 B=0.4 T的匀强磁场中 ,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 OO轴以 n=3000 r/min的转速
7、匀速转动 ,线圈电阻 r=1 ,外电路电阻 R=9 ,t=0,线圈平面与磁感线平行 ,ab边正好转出纸外 cd边转入纸里 . (1)在图中标出 t=0时感应电流的方向 ; (2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式 ; (3)线圈转一圈外力做功多大 答案： (1)如图所示 (2)e=314cos100t V (3)98.6 J 如图甲所示 ,一固定的矩形导体线圈水平放置 ,线圈的两端接一只小灯泡 ,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场 .已知线圈的匝数 n=100匝 ,电阻 r=1.0 ,所围成矩形的面积 S=0.040 m2,小灯泡的电阻 R=9.0 ,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化 ,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为 e=nBmS tV,其中 Bm为磁感应强度的最大值 ,T为磁场变化的周期 .忽略灯丝电阻随温度的变化 ,求 : (1)线圈中产生感应电动势的最大值 ; (2)小灯泡消耗的电功率 ; (3)在磁感应强度变化的 0 的时间内 ,通过小灯泡的电荷量 . 答案： (1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.010-3 C
