課時作業(yè)36[雙基過關(guān)練]1．(多項選擇)如下圖為交流發(fā)電機示意圖，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，導體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接．關(guān)于其工作原理，以下分析正確的選項是()A．當線圈平面轉(zhuǎn)到中性面時，穿過線圈的磁通量最大B．當線圈平面轉(zhuǎn)到中性面時，線圈中的感應(yīng)電流最大C．當線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直時，穿過線圈的磁通量最小D．當線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直時，線圈中的感應(yīng)電流最小解析：當線圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，穿過線圈的磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電動勢為零，線圈中的感應(yīng)電流為零，應(yīng)選項A正確、B錯誤；當線圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間，穿過線圈的磁通量最小，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，選項C正確、D錯誤．答案：AC2.一邊長為L的正方形單匝線框繞垂直于勻強磁場的固定軸轉(zhuǎn)動，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化情況如下圖．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，那么結(jié)合圖中所給信息可判定()A．t1時刻穿過線框的磁通量為BL2B．t2時刻穿過線框的磁通量為零C．t3時刻穿過線框的磁通量變化率為零D．線框轉(zhuǎn)動的角速度為eq\f(Em,BL2)解析：t1時刻，感應(yīng)電動勢最大，穿過線框的磁通量應(yīng)為零，A錯誤；t2時刻，穿過線框的磁通量最大為Φm＝BL2，B錯誤；t3時刻，感應(yīng)電動勢最大，那么磁通量變化率也最大，C錯誤；交變電流的最大值為Em＝BL2ω，那么ω＝eq\f(Em,BL2)，D正確．答案：D3．(多項選擇)一個矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢e＝220eq\r(2)sin100πt(V)，那么()A．該交變電流的頻率是50HzB．當t＝0時，線圈平面恰好位于中性面C．當t＝eq\f(1,100)s時，e有最大值D．該交變電流電動勢的有效值為220eq\r(2)V解析：由e＝220eq\r(2)sin100πt(V)可知，該交變電流的頻率是50Hz，選項A正確．當t＝0時，產(chǎn)生的交變電動勢為零，說明線圈平面恰好位于中性面，選項B正確．當t＝eq\f(1,100)s時，e＝0，e有最小值，該交變電流電動勢的有效值為220V，選項C、D錯誤．答案：AB4．(多項選擇)勻強磁場中有一長方形導線框，分別以相同的角速度繞圖所示的固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，用Ia、Ib、Ic、Id表示四種情況下線框中電流的有效值，那么()A．Ia＝IdB．Ia>IbC．Ib>IcD．Ic＝Id解析：對正弦交流電而言，最大值Em＝NBSω，而有效值E＝eq\f(Em,\r(2))，I＝E/R.得線框中電流的有效值：I＝eq\f(NBSω,\r(2)R).線框中電流的有效值只與N、B、S、ω、R有關(guān)，與固定轉(zhuǎn)軸所處的具體位置無關(guān)．選A、D.答案：AD5．(2023·上海靜安區(qū)一模)如下圖，虛線上方是有界勻強磁場，扇形導線框繞垂直于框面的軸O以角速度ω沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流方向以逆時針方向為正，那么以下圖中能正確反映線框轉(zhuǎn)動一周過程中感應(yīng)電流隨時間變化的圖象是()解析：當線框進入磁場時，通過線框的磁通量的變化率不變，即感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流大小不變，由右手定那么可知，電流方向為逆時針方向，為正值，當線框全部進入磁場后，通過線框的磁通量不變，線框中無感應(yīng)電流，故A正確，B、C、D錯誤．答案：A6．(2023·黑龍江哈六中模擬)兩個完全相同的電熱器，分別通以圖甲、乙所示的峰值相等的矩形交變電流和正弦式交變電流，那么這兩個電熱器的電功率之比P甲P乙等于()A.eq\r(2)：1B．2：1C．4：1D．1：1解析：矩形交變電流的有效值I1＝Im，正弦式交變電流的有效值I2＝eq\f(Im,\r(2))，根據(jù)電功率公式P＝I2R，得P甲：P乙＝Ieq\o\al(2,1)：Ieq\o\al(2,2)＝Ieq\o\al(2,m)：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Im,\r(2))))2＝2：1，應(yīng)選項B正確．答案：B7．如圖OO′為兩個固定的同軸的金屬圓盤的圓心，ab金屬棒緊貼圓盤邊緣在磁感應(yīng)強度B＝2T的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，方向與棒垂直．棒長50cm，盤半徑20cm，OO′與“6V0.5A〞的電珠相連(其他電阻不計)，當電珠正常發(fā)光時，那么棒的轉(zhuǎn)速為()A.eq\f(15\r(2),2π)rad/sB.eq\f(15\r(2),π)rad/sC.eq\f(15\r(2),4π)rad/sD.eq\f(15,π)rad/s解析：當棒運動速度與勻強磁場B的方向垂直時棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的值達峰值．那么Em＝Blv＝Bl·2πnr.交流電電壓的有效值為E＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\r(2)πnBlr.要使電珠正常發(fā)光，必須滿足E＝6V，代入數(shù)據(jù)后得n＝eq\f(15\r(2),π)rad/s.應(yīng)選項B正確．答案：B8．如圖甲所示，將電阻R1、R2并聯(lián)后再與R3串聯(lián)，并通過開關(guān)S與交流電源連接成閉合回路．R1＝R3＝20Ω，R2＝10Ω，合上開關(guān)S后，通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖乙所示．那么()A．通過R1的電流的有效值是0.6AB．通過R2的電流的有效值是0.6AC．R1兩端的電壓有效值是6eq\r(2)VD．R3兩端的電壓有效值是6eq\r(2)V解析：根據(jù)通過電阻R2的正弦交變電流i隨時間t的變化關(guān)系圖線可得通過R2的電流的有效值為I2＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\f(0.6\r(2),2)A＝0.6A，所以選項B正確；R2兩端電壓的有效值為U2＝I2R2＝0.6×10V＝6V，因R1與R2并聯(lián)，所以R1兩端的電壓有效值和R2兩端電壓的有效值相同，即U1＝U2＝6V，所以選項C錯誤；通過R1的電流的有效值是I1＝eq\f(U1,R1)＝0.3A，所以選項A錯誤；R3電壓的有效值U3＝I3R3＝(I1＋I2)R3＝0.9×20V＝18V，所以選項D錯誤．答案：B[能力提升練]9．(多項選擇)如圖甲所示，將阻值為R＝5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計的正弦交變電源上，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，電流表串聯(lián)在電路中測量電流的大?。畬Υ耍韵抡f法正確的選項是()A．電阻R兩端電壓變化規(guī)律的函數(shù)表達式為u＝2.5sin(200πt)VB．電阻R消耗的電功率為1.25WC．如圖丙所示，假設(shè)此交變電流由一矩形線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，當線圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時，電流表的示數(shù)為1AD．這一交變電流與圖丁所示電流比擬，其有效值之比為eq\f(1,\r(2))解析：題圖乙所示電流的最大值為Im＝0.5A，周期為T＝0.01s，其角速度為ω＝eq\f(2π,T)＝200πrad/s，由歐姆定律得Um＝ImR＝2.5V．所以R兩端電壓的表達式為u＝2.5sin(200πt)V，選項A正確．該電流的有效值為I＝eq\f(Im,\r(2))，電阻R消耗的電功率為P＝I2R，解得P＝0.625W，B選項錯誤.的示數(shù)為有效值，該交變電流由題圖丙所示矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，當轉(zhuǎn)速提升一倍時，電動勢的最大值Em＝nBSω為原來的2倍．電路中電流的有效值也是原來的2倍，為2×eq\f(0.5,\r(2))A≠1A，選項C錯誤．題圖乙中的正弦交變電流的有效值為eq\f(0.5,\r(2))A．圖丁所示的交變電流雖然方向發(fā)生變化，但大小恒為0.5A，可知選項D正確．答案：AD10．如下圖，在同一水平面內(nèi)有兩根足夠長的光滑水平金屬導軌，間距為l，電阻不計，其左端連接一阻值為R的定值電阻．兩導軌之間存在著磁感應(yīng)強度大小為B的磁場，磁場邊界由多個半周期正弦曲線銜接而成，磁場方向如下圖．當置于兩金屬導軌上的導體棒在水平外力F(圖中未畫出)作用下以速度v(較大)勻速向右運動，導體棒與兩金屬導軌垂直且始終接觸良好，電壓表和電流表均為理想交流電表，導體棒電阻不計，那么()A．由于磁場方向周期性變化，電流表示數(shù)也周期性變化B．電壓表的示數(shù)在導體棒位于圖中ab位置時最大C．當導體棒運動到圖中虛線cd位置時，水平外力F＝0D．假設(shè)導體棒運動的速度加倍，那么導體棒在圖中ab位置時水平外力F的瞬時功率也將加倍解析：當導體棒切割磁感線時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝BLv，由于L按半周期的正弦規(guī)律變化，且磁場方向周期性變化，故這個過程產(chǎn)生正弦式變化的電流，電流表、電壓表的示數(shù)均不變，故A、B錯誤；當導體棒運動到題圖所示虛線cd位置時，感應(yīng)電流為零，水平外力F＝0，故C正確；假設(shè)導體棒運動的速率變?yōu)?v，那么導體棒在題圖所示ab位置時，電流加倍，安培力大小加倍，所以水平外力F的瞬時功率將變?yōu)樵瓉淼?倍，D錯誤．答案：C11．(2023·蘇州市高三調(diào)研測試)如下圖電路中，電源電壓u＝311sin100πt(V)，A、B間接有“220V440W〞的電暖寶、“220V220W〞的抽油煙機、交流電壓表及保險絲．以下說法正確的選項是()A．交流電壓表的示數(shù)為311VB．電路要正常工作，保險絲的額定電流不能小于3eq\r(2)AC．電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍D．工作1min抽油煙機消耗的電能為1.32×104J解析：交流電壓表顯示的電壓是有效值，有效值為220V，且電壓表測量的是電暖寶兩端電壓，其示數(shù)小于220V，A錯誤；電路正常工作時，電路中的總功率為660W，電路中的額定電流為I＝eq\f(P,U)＝3A，B錯誤；電暖寶的總功率是抽油煙機的總功率的2倍，電暖寶為純電阻電路，電暖寶的總功率等于其發(fā)熱功率，而抽油煙機為非純電阻電路，抽油煙機的發(fā)熱功率占總功率很小局部，所以電暖寶的發(fā)熱功率大于抽油煙機發(fā)熱功率2倍，C錯誤；60秒內(nèi)抽油煙機消耗的電能W＝Pt＝1.32×104J，D正確．答案：D12．(2023·浙江紹興模擬)(多項選擇)圖甲為風力發(fā)電的簡易模型．在風力作用下，風葉帶動與桿固連的永磁鐵轉(zhuǎn)動，磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連．某一風速時，傳感器顯示如圖乙所示，那么()A．磁鐵的轉(zhuǎn)速為10r/sB．線圈兩端電壓的有效值為6eq\r(2)VC．交流電壓的表達式為U＝12sin5πt(V)D．該交變電流可以直接加在擊穿電壓為9V的電容器上解析：該交變電流的周期為T＝0.4s，故磁鐵的轉(zhuǎn)速為n＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.4)