人教版高中物理《交变电流》 单元测试及解析

专题十二《交变电流》单元测试及解析

考点1交变电流的产生及其描述

1、如图所示,在水平向右、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有一匝数为n、边长为l、电阻为R的正方形线圈围绕垂直于磁感线的对称轴OO'按照图示的方向匀速转动,转动的角速度为ω.则下列说法中正确的是()

A.当线圈转至图示位置时,线圈中产生的感应电流方向为a→b→c→d→a

B.当线圈转至图示位置时,线圈中产生的感应电流大小为nBl 2ω

R

C.线圈从图示位置转过π

2的过程中,线圈中产生的热量为πωn

2B2l2

2R

D.若从图示位置开始计时,则线圈中产生的感应电动势的瞬时值大小为e=nBl2ωsin ωt

2、图甲所示是一台交流发电机的构造示意图,线圈转动产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示.

发电机线圈电阻为1 Ω,外接负载电阻为4 Ω,则()

A.线圈转速为50 r/s

B.电压表的示数为4 V

C.负载电阻的电功率为2 W

D.线圈转速加倍,电压表读数变为原来的4倍

3、[多选]某兴趣小组自制一小型发电机,使线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化的图象如图所示.线圈转动周期为T,线圈产生的电动势的最大值为E m,线圈的电阻为r,该线圈与电阻为R的纯电阻用电器构成闭合回路,则()

A .线圈匝数为n=

TE m

2πΦm

B .电阻为R 的用电器的电功率为E m

2

2R

C .在0~T

4

时间内通过用电器的电荷量为q=

TE m

2π(r+R)

D .若线圈转速增大为原来的2倍,线圈中电动势的瞬时值为

E m cos

4πt T

4、边长为a 的N 匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动,转速为n ,线圈所围面积内的磁通量φ随时间t 变化的规律如图所示,图象中φ0为已知量.则下列说法正确的是

( )

A .t 1时刻线圈中感应电动势最大

B .t 2时刻线圈中感应电流为零

C .匀强磁场的磁感应强度大小为

φ0

Na 2

D .线圈中瞬时感应电动势的表达式为e=2N πφ0n cos 2πnt

5、[多选]某小型发电机产生的交变电动势表达式为e=100sin 100πt (V),则该电动势 ( )

A.有效值是50√2 V

B.频率是100 Hz

C.最大值是50√3 V

D.周期是0.02 s

6、一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=11∶1,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 随时间t 的变化规律如图所示,副线圈仅接入一个R=20 Ω的电阻,则

( )

A.流过电阻R 的最大电流是1.0 A

B.变压器的输入功率是40 W

C.与电阻R 并联的电压表的示数是20 V

D.在1 s 内电流方向改变50次

7.将阻值为100 Ω的电阻丝绕成一个110匝的闭合矩形线圈,让其在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的感应电动势如图乙所示.则可以判断()

A.t=0时刻线圈应转到图甲所示的位置

B.该线圈的转速为100π r/s

C.穿过线圈的磁通量的最大值为1

Wb

50π

D.线圈转动一周所产生的电热为9.68 J

考点2变压器、远距离输电

8、如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,一阻值为10 Ω的电阻R连接在变压器的副线圈上.若加在原线圈上的电压瞬时值随时间变化规律为u=100√2cos 100πt(V),下列说法中正确的是

()

A.原线圈中交变电流的频率为100 Hz

B.变压器的输入功率为10 W

C.电流表的示数为1 A

D.电压表的示数为10√2 V

9、[多选]如图所示为一含有理想变压器的电路.交流电源电压恒定,电阻r、R0为定值电阻,R为滑动变阻器,

各电表均为理想电表.现将滑动变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表的示数增加量

大于电流表的示数增加量,下列说法正确的是( )

A.滑动变阻器滑片是向上滑动的

B.电压表的示数始终大于电压表的示数

C.电压表、的示数不变,的示数减小

D.理想变压器原线圈的匝数小于副线圈的匝数

10、如图所示为模拟远距离交流输电的电路,升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶k,降压变压器

T2的原、副线圈匝数比n3∶n4=k∶1,模拟输电导线的电阻r=3 Ω,T2的负载是规格为“15 V 45 W”的灯泡L.当T1的输入电压为16 V时灯泡L正常发光,两个变压器可视为理想变压器,则k的值为( )

B.3

C.4

D.9

A.3

2

11、如图所示,n匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡,灯泡正常发光.从线圈通过中性面开始计时,下列说法正确的是()

A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大

B.灯泡中的电流方向每秒改变ω

次

2π

C.线框中产生感应电动势的表达式为e=nBSωsin ωt

D.变压器原、副线圈匝数之比为nBSω

U