人教版物理高二选修2-1 4.1交变电流的产生和描述同步练习
试卷更新日期：2015-12-22 类型：同步测试
一、选择题
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1. 一交变电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A、该交流电的周期是0.02S B、该交流电流最大值为 A C、该交流电流的频率为0.01Hz D、用电流表测该电流其示数为10A2. 发电机的转子在匀速转动过程中，下列物理量不发生改变的有（ ）A、穿过线圈的磁通量 B、线圈中产生的感应电动势 C、闭合回路中的电流 D、闭合回路中电流变化的周期3. 如图是一正弦式交变电流的电流图象．由图象可知，这个电流的（ ）
A、最大值为10A，周期为0.02s B、最大值为10A，周期为0.01s C、最大值为
A，周期为0.02s
D、最大值为 A，周期为0.01s
4. 把220V的正弦交流电压加在440Ω的电阻上，该电阻上（ ）A、电压的最大值为220V ， 电流的有效值为0.5A B、电压的有效值为220V ， 电流的有效值为0.5A C、电压的有效值为220V ， 电流的最大值为0.5A D、电压的最大值为220V ， 电流的最大值为0.5A5. 如图是一正弦式交变电流的电流图象．电流的最大值和周期分别为（ ）
A、10 A，0.02 s B、10A，0.02 s C、10 A，0.01 s D、10A，0.01 s6. 目前，我国照明电路的电压瞬时值表达式为u=311sin100πtV，则我国照明电路的电压有效值与频率分别为（ ）A、220V，50Hz B、311V，50Hz C、220V，60Hz D、311V，60Hz7. 如图所示的电路中，要使灯泡L持续发光，应在ab间接入（ ）
A、电阻 B、电位器 C、电流表 D、交流电源8. 图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（ ）
A、t=0时刻线圈平面与中性面垂直 B、每秒钟内电流方向改变100次 C、灯泡两端的电压为22V D、0～0.01s时间内通过灯泡的电量为09. 在同一匀强磁场中，两个完全相同的矩形闭合金属线圈分别以不同的转速，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中曲线a、b所示．则（ ）
A、t=0时刻穿过两线圈的磁通量均为零 B、曲线a表示的交变电动势有效值为15V C、曲线a表示的交变电动势频率为50Hz D、曲线a、b对应的线圈转速之比为3：210. 如图所示为一小型交流发电机模型，矩形线圈在匀强磁场中绕中心轴以较小的角速度转动，线圈通过两滑环与电刷和电流表相连，在实验中可看到（ ）
A、电流表指针将左右摆动 B、线圈平面转到与磁感线相垂直时，电流表的指针偏转最大 C、线圈平面转到与磁感线相平行时，电流表的指针偏转最小 D、线圈匀速转动时，电流表的指针指向一个方向的固定值11. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，图中电流表为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（ ）
A、线圈转动的角速度为50π rad/s B、电流表的示数为10 A C、0.01 s时线圈平面与磁场方向垂直 D、0.02 s时电阻R中电流的方向自左向右12. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断中错误的是（ ）
A、线圈转动的角速度为50πrad/s B、电流表的示数为10A C、0.01s时线圈平面与磁感线平行 D、0.02s时电阻R中电流的方向自左向右13. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（ ）
A、交流电压表 V 的示数为220V B、电路中的电流方向每秒钟改变50次 C、交流电压表 V 的指针会左右偏转 D、发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J14. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动产生交变电流，电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，则（ ）
A、该交变电流的频率为100Hz B、该交变电流电动势的有效值为311V C、 t=0.01s时，穿过线框的磁通量为零 D、t=0.01s时，穿过线框的磁通量的变化率为零15. 图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（ ）
A、t=0时刻线圈平面处于中性面 B、每秒钟内电流方向改变50次 C、灯泡两端的电压为22V D、0～0.01s时间内通过灯泡的电量为0二、填空题
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16.
如图为交流发电机的工作原理图，经过0.05s线框从图示位置匀速转过90°．如图所示位置线框中的感应电流（选填“最大”或“最小”），该发电机产生的 交流电的频率为 ．
17. 我们日常生活中使用“220V50Hz”正弦交流电，那么该交流电电压的峰值为V ， 该交流电的周期为s．18.如图是某正弦式交变电流的图象，则此正弦式交变电流的频率为Hz，电流的有效值为A．
19. 如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时，所使用的交流电压的最大值为V，交流电的周期为s．电器名称：电热水壶
型 号：WK﹣9016B
额定电压：220V
工作频率：50Hz
额定功率：2 200W．
20.如图所示，一个边长L=10cm，匝数N=100匝的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，磁感应强度B=0.50T，角速度ω=10π rad/s，外电路电阻R=4.0Ω，线圈内阻r=1.0Ω．
则线圈转动的周期 ， 感应电动势的最大值；线圈由图中所示位置开始计时，感应电动势的瞬时表达式 ．
21.有一正弦交流电，它的电压随时间变化的情况如图所示，则电压的峰值为V；有效值为 V；交流电的；频率为 Hz.
三、解答题
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22.
如图所示，空间存在竖直向下的有界匀强磁场B ， 一单匝边长为L ， 质量为m的正方形线框abcd放在水平桌面上，在水平外力作用下从左边界以速度v匀速进入磁场，当cd边刚好进入磁场后立刻撤去外力，线框ab边恰好能到达磁场的右边界，然后将线框以ab边为轴，以角速度ω匀速翻转到图示虚线位置．已知线框与桌面间动摩擦因数为μ ， 磁场宽度大于L ， 线框电阻为R ， 重力加速度为g ， 求：
(1)、当ab边刚进入磁场时，ab两端的电压Uab；(2)、磁场的宽度d；(3)、整个过程中产生的总热量Q ．23.将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R ， 让它在磁感应强度为B、方向如图所示的磁场中绕轴MN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，其余部分电阻不计，则灯泡的电阻为多少？
