1、2012年人教版高中物理选修 2-1 4.1交变电流的产生及描述练习卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，矩形线圈 abcd在匀强磁场中可以分别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，下列说法正确的是 ( ) A线圈绕 P1转动时的电流等于绕 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
2、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，总电阻 r 1.0，所围成矩形的面积 S 0.040m2，小灯泡的电阻 R 9.0，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 ，其中 Bm为磁感应强度的最大值， T为磁场变化的周期，不计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 时间内，通过小灯 泡的电荷量 答案：（ 1） 8. 0V （ 2） 2.88W （ 3） 4.010-3C 磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机如图所示，已知一台单相发电机转子导线框共有 N 匝
3、，线框长为 l1、宽为 l2，转子的转动角速度为 ，磁极间的磁感应强度为 B.试导出发电机的瞬时电动势 e的表达式 现在知道有一种强永磁材料钕铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感应强度可增大到原来的 k倍如果保持发电机结构和尺寸、转子转动角速度、需产生的电动势都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝？ 答案： eN NBl1l2sint 如图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子 (不计重力 )当两板间加上如图所示的交变电压后，能使电子有可能往返运动的电压是 ( ) 答案： ABC 如图所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为 B的匀强磁场中，以恒定的角速度 绕 ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里
4、，线圈所围面积为 S，线圈导线的总电阻为 R.t 0时刻线圈平面与纸面重合，有 cd边正在向纸面外转动则 ( ) A线圈中电流 t时刻瞬时值表达式为 i cost B线圈中电流有效值 I C线圈中电流有效值 I D线圈消耗的电功率 P 答案： C 年 10月 1日，在天安门广场举行了盛大的阅兵式和群众游行，中央人民广播电台和中央电视台对此进行了实况转播 “二分频 ”音箱内有高音、低音两个扬声器音箱要将音频功率放大机传来的含有不同频率的混合音频电流按高、低音分离出来，送往相应的扬声器，以使电流所携带的音频信号按原比例还原成高、低频的机械振动如图为音箱的电路简化图，高低频混合电流由 a、 b端输入
5、， L是电感线圈， C是电容器，则 ( ) A甲扬声器是高音扬声器 B C的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器 C乙扬声器的振幅一定大 D L的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器 答案： BD 将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为 l，它在磁感应强度为 B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为 n，导线在 a、 b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为 P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为 ( ) A B C D 答案： B 内阻不计的交流发电机产生电动势 e 10sin50tV，接有电阻 R 10.现在把发电机的转速增加一倍，则 ( ) A负
6、载两端电压的有效值变为 28.2V B交变电流的频率将变为 1000Hz C负载消耗的功率将变为 20W D负载消耗的功率将变为 40W 答案： C 将正弦交流电经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉了半周，如图所示，它的有效值是 ( ) A 2A B A C AD 1A 答案： D 一正弦交流电压随时间变化的规律如图所示由图可知 ( ) A该交流电的电压瞬时值的表达式为 u 100sin25tV B该交流电的频率为 25Hz C该交流电的电压的有效值为 V D若将该交流电压加在阻值为 R 100的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W 答案： BD 给额定功率为 60W、额定电压为 220V的
7、白炽灯加上如图所示的电压，恰使灯泡正常发光，则所加电压 U0的大小最接近于 ( ) A 440V B 350V C 310V D 220V 答案： B 如图所示，将 R 220的电阻接入电压 u 311sin 314tV的交流电路中，则 ( ) A电压表示数是 311V B电压表示数是 220V C电流表示数是 1A D R消耗的功率是 220W 答案： BCD 如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的匝数 n 100、电阻 r10，线圈的两端经集流环与电阻 R连接，电阻 R 90，与 R并联的交流电压表为理想电表在 t 0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量 随时间 t按图乙所示正弦规律变化求： (1)交流电动机产生的电动势的最大值； (2)电路中交流电压表的示数 答案： (1)200V (2)127V
