高二物理寒假作业同步练习题：交变电流的产生、描述及影响

精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！

高二物理寒假作业同步练习题：交变电流的产生、描述及影响

1、如图所示，在水平匀强磁场中一矩形闭合线圈绕OO ′轴匀速转动，若要使线圈中的电流峰值减半，不可行的方法是( ) A ．只将线圈的转速减半 B ．只将线圈的匝数减半

C ．只将匀强磁场的磁感应强度减半

D ．只将线圈的边长减半 【答案】：B 【解析】：由I m ＝

E m R ，E m ＝NBSω，ω＝2πn ，得I m ＝NBS ·2πn

R

，故A 、C 可行；又电阻R 与匝数有关，当匝数减半时电阻R 也随之减半，则I m 不变，故B 不可行；当边长减半时，面积S 减为原来的1

4，而电阻减为

原来的1

2

，故D 可行．

2、一交流发电机的感应电动势e ＝E m sin ωt ，如将线圈的匝数增加一倍，电枢的转速也增加一倍，其他条件不变，感应电动势的表达式将变为( ) A ．e ′＝2E m sin 2ωt B ．e ′＝2E m sin 4ωt C ．e ′＝4E m sin 2ωt D ．e ′＝4E m sin 4ωt

【答案】：C

【解析】：e ＝E m sin ωt ＝nBSωsin ωt ，现n ′＝2n ，ω′＝2ω，则E m ′＝4E m ，所以感应电动势的瞬时值表达式将变为e ′＝4E m sin 2ωt .

3、一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图所示．则下列说法中正确的是( )

A ．t ＝0时刻，线圈平面与中性面垂直

B ．t ＝0.01 s 时刻，Φ的变化率为0

C ．t ＝0.02 s 时刻，感应电动势达到最大

D ．从t ＝0.01 s 时刻至t ＝0.04 s 时刻线圈转过的角度是32π

【答案】：D

【解析】：由图象可知t ＝0、t ＝0.02 s 、t ＝0.04 s 时刻线圈平面位于中性面位置，Φ最大，ΔΦΔt

＝0，故E ＝0；

t ＝0.01 s 、t ＝0.03 s 、t ＝0.05 s 时刻线圈平面与磁感线平行，Φ最小，ΔΦ

Δt 最大，故E 最大；从图象可知，从

t ＝0. 01 s 时刻至t ＝0.04 s 时刻线圈旋转34周，转过的角度为3

2

π.

4、如图所示，在电路两端加上正弦交流电，保持电压有效值不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变亮，灯2变暗，灯3不变，则M 、N 、L 中所接元件可能是( ) A ．M 为电阻，N 为电容器，L 为电感线圈 B ．M 为电感线圈，N 为电容器，L 为电阻 C ．M 为电容器，N 为电感线圈，L 为电阻 D ．M 为电阻，N 为电感线圈，L 为电容器 【答案】：C

【解析】：当交变电流的频率增大时，线圈的感抗变大，电容器的容抗变小，由灯1变亮，灯2变暗可知M 为电容器，N 为电感线圈，而电阻与交变电流的频率无关，故L 为电阻，C 正确．

5、如甲图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P 使加在电热丝上的电压的波形如乙图所示．此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为( )

A ．110 V

B ．156 V

C ．220 V

D ．311 V

【答案】：B

【解析】：由图象可知该交变电流的周期T ＝2×10－

2 s ，可分两段0～0.01 s 和0.01～0. 02 s ，根据有效值的定义可得(U m

2)2

R ·T 2＋0＝U 2R T ，U ＝U m

2

≈156 V ，故选B.

6、（多选）如图所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图丙所示的电流，则( )

A ．在t 1到t 2时间内，甲、乙相吸

B ．在t 2到t 3时间内，甲、乙相斥

C ．t 1时刻两线圈间作用力为零

D ．t 2时刻两线圈间吸引力最大 【答案】：ABC

【解析】：甲回路电流减弱时，据楞次定律，乙回路将产生与甲同向环绕的感应电流，甲、乙电流之间通过

磁场发生相互作用，甲、乙相吸，同理，当甲中电流增强时，甲、乙互相排斥，故选项A 、B 都正确．在t 1时刻，甲中电流产生的磁场变化率为零，则乙线圈感生电流瞬时值为零，而t 2时刻，虽然乙中感生电流最强，但此时甲中电流瞬时值为零，所以t 1、t 2时刻，甲、乙电流间相互作用都为零，故选项C 正确，D 错误． 7、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 Ω，外接一只电阻为95 Ω的灯泡，如图乙所示，则( )

A ．电压表的示数为220 V

B ．电路中的电流方向每秒钟改变50次

C ．灯泡实际消耗的功率为484 W

D ．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J 【答案】：D

【解析】：由题图甲可知发电机的电动势的有效值E ＝

E m 2

＝220 V ，周期为2×10－

2s ，电流在一个周期内改变两次方向，所以电流在每秒内改变100次方向，B 错；由I ＝E R ＋r 知I ＝220

95＋5 A ＝2.2 A ，所以灯泡两端

的电压U ＝IR ＝2.2×95 V ＝209 V ，故A 错；灯泡的实际功率为P ＝I 2R ＝2.22×95 W ＝459.8 W ，C 错；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q ＝I 2rt ＝2.22×5×1 J ＝24.2 J ，所以D 选项正确．

8、如图所示的电路，F 为一交流发电机，C 为平行板电容器，为使电流表A 的示数增加，可行的办法是( ) A ．使发电机F 的转速增加 B ．使发电机F 的转速减小

C ．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质

D ．使电容器两极板间的距离增大 【答案】：A

【解析】：本题考查电容对交变电流的阻碍作用．本题的关键是理解容抗与交变电流的频率和电容器的电容都成反比．当发电机转速增加时，交变电流的频率增大，容抗减小，电流表A 的示数增大，A 项正确，B 项错误；在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质时，电容器的电容减小，使电容器两极板间距离增大时电容也减小，当电容减小时，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A 示数减小，C 、D 两项均错误．故正确答案为A.

9、如图所示，处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中的矩形线框MNPQ ，以恒定的角速度ω绕对角线NQ 转动．已知MN 长为l 1，NP 长为l 2，线框电阻为R 0.在t ＝0时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是( )