高二物理第十七章交变电流专题练习
高二物理《交变电流》单元测试题精选
高二物理《交变电流》单元测试题高二物理《交变电流》单元测试题精选1.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是( )A.线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B.线圈每转动一圈，感应电流方向就改变一次C.线圈每平面经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D.线圈每转动一圈，感应电动势和感应电流方向都要改变一次2.线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e=102sin 20πt V，则下列说法正确的是( )A.t=0时，线圈平面位于中性面B.t=0时，穿过线圈的磁通量最大C.t=0时，导线切割磁感线的有效速度最大D.t=0.4 s时，e达到峰值102 V3.交流发电机在工作时的电动势为e=Emsin ωt，若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为( )A.Emsinωt2B.2Emsinωt2C.Em sin 2ωtD.2Emsin 2ωt4.一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图7甲所示的匀强磁场中.通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是( )图7A.t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大B.t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C.t2、t4时刻线圈中磁通量最大D.t2、t4时刻线圈中感应电动势最小5.如图8所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动.沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时( )图8A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电流为nBl2ωR[C.穿过线圈的磁通量为0D.穿过线圈的磁通量的变化率为06.如图9所示，矩形线圈abcd，已知ab为L1，ad为L2，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω(从图中位置开始)匀速转动，则线圈中感应电动势的大小为( )[来源:学科网ZXXK]图9A.12BL1L2ωsin ωtB.12BL1L2cos ωtC.BL1L2ωsin ω tD.BL1L2ωcos ωt7.如图10所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=0°时(如图)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是( )图108.如图11甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动.当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t=π2ω时刻( )图11A.线圈中的电流最大B.穿过线圈的磁通量为零C.线圈所受的安培力为零D.线圈中的电流为零9.如图12所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕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( )图12A.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a→b→c→dD.线圈绕P1转动时cd边受到的安培力大于绕P2转动时cd边受到的安培力题号?1?2?3?4?5?6?7?8?9答案[10.一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4π rad/s匀速转动，产生的交变电动势的图象如图13所示.则交变电流的频率为______Hz，当t=0时，线圈平面与磁感线________，当t=0.5 s时，e为______V.图13[来源:Z+xx+]11.如图14所示，在匀强磁场中有一个“n”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B=52π T，线框的CD边长为l1=20 cm，CE、DF边长均为l2=10 cm，转速为50 r/s.若从图示位置开始计时：图14(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式;(2)在e-t坐标系中作出线框中感应电动势随时间变化关系的图象.12.如图15所示，匀强磁场B=0.1 T，所用矩形线圈的匝数N=100，边长ab=0.2 m，b c=0.5 m，以角速度ω=100π rad/s绕OO′轴匀速转动.从线圈平面通过中性面时开始计时，试求：图15(1)线圈中感应电动势的大小.(2)由t=0至t=T4过程中的平均电动势值.参考答案课后巩固练1.C2.AB [根据交流电动势的瞬时值表达式可判断为正弦式交变电流，当t=0时，e=0，所以此时磁通量的变化率为零，导线切割? 磁感线的有效速度为零，但此时穿过线圈的磁通量最大，线圈平面位于中性面，所以A、B正确，C错误;当t=0.4 s时，e=102sin 20πt V=102sin 8π V=0，所以D错误.]3.D [电枢转速提高1倍，由ω=2πn知，角速度变为原来的2倍;由电动势最大值表达式Em=nBSω知，最大值也变为原来的2倍.]4.B [t1、t3时刻通过线圈的磁通量Φ的绝对值最大，磁通量变化率ΔΦΔt=0，此时感应电动势、感应电流为零，线圈中感应电流方向改变，A错误，B正确;t2、t4时刻线圈中磁通量为零，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，C、D错误.]5.BC [图示位置为垂直于中性面的位置，此时通过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电流也最大，I=nBSωR=nBl2ωR，由右手定则可判断出线圈中感应电流的方向为adcba.]6.C [线圈经过时间t时，转过角度θ，这时ab，cd边切割磁感线产生感应电动势Eab=BL1vsin θ，Ecd=BL1vsin θ，bc，ad边不切割磁感线不产生感应电动势，故线圈中的感应电动势为E=Eab+Ecd=2BL1vsin θ=2BL1?12L2ωsin ωt=BL1L2ωsin ωt，故正确选项应为C.]7.D [矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从线圈平面与磁场方向平行开始计时，产生的感应电流按余弦规律变化，由于t=0时，线圈的转动方向如题图，由右手定则判断可得，此时ad 中电流方向为由a到d，线圈中电流方向为a→d→c→b→a，与规定的电流正方向相反，电流为负值.又因为此时产生的感应电动势最大，故只有D正确.]8.CD [t=π2ω=T4，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B错误;由于此时感应电动势为零，所以线圈中电流为零，线圈所受的安培力为零，A错误，C、D正确.]9.A [无论是绕P1转动还是绕P2转动，线圈转到图示位置时产生的电动势都为最大值Em=nBSω，由欧姆定律可知此时I相等，A对，B错;由右手定则可知线圈中电流方向为a→d→c→b→a，故C错;cd边所受的安培力F=BLcdI，故F一样大，D错.]10.2 垂直 0解析T=2πω=12s，则交流电的频率f=1T=2 Hz.由图象知t=0时，e=0，线圈位于中性面位置，线圈平面和磁感线垂直;当t=0.5 s时，ωt=2πft=2π，e=0.11.(1)e=102cos 100πt V (2)见解析解析 (1) 线框转动，开始计时的位置为线圈平面与磁感线平行的位置，产生的交变电流按余弦规律变化，在t时刻线框转过的角度为ωt，此时刻e=Bl1l2ωcos ωt，即e=BSωcos ωt，其中B=52π T，S=0.1×0.2 m2=0.02 m2，ω=2πn=2π×50 rad/s=100π rad/s，故e=52π×0.02×100πcos 100πt V，即e=102cos 100πt V.(2)T=2πω=0.02 s，线框中感应电动势随时间变化关系的图象如下图所示12.(1)e=314sin 100πt V (2)200 V解析 (1)解法一线圈经过时间t转过角度θ=ωt，这时bc和da边不切割磁感线，ab和cd边切割磁感线产生感应电动势eab=ecd=NBabvsin ωt，其中v=ωad2=ωbc2，所以e=eab+ecd=2eab=2NBωabad2sinωt=NBSωsin ωt，则Em=NBSω=100×0.1×0.1×100π V=314 V，e=31 4sin 100πt V解法二感应电动势的瞬时值e=NBSωsin ωt，由题可知S=ab?bc=0.2×0.5 m2=0.1 m2，Em=NBSω=100×0.1×0.1×100π V=314 V，所以e=314sin 100πt V.(2)用E=NΔΦΔt计算t=0至t=T4过程中的平均电动势E=N|Φπ2-Φ0|T4-0=N|0-BS|T4=4NBS2πω[即E=2πNBSω.代入数值得E=200 V.。
高二必修同步物理练习交变电流
2021高二必修同步物理练习交变电流高中最重要的阶段，大家一定要把握好高中，多做题，多练习，为高考奋战，小编为大家整理了2021高二必修同步物理练习，希望对大家有帮助。
1.根据交变电流瞬时表达式i=5sin500t(A)可知，从开始计时起，第一次出现电流峰值所需要的时间是()A.2 msB.1 msC.6.28 msD.3.14 ms解析：选D.法一：由已知条件有2T==500 rad/s，则T=2/500.从中性面开始计时，第一次出现电流峰值需t=T/4=2/50014 s=1000 s=3.1410-3s.法二：由交流电瞬时值表达式，令i为最大值时有sin(t)=1，即(500t)=/2，则t=/1000=3.1410-3(s).选D.2.(2021年海淀高二检测)边长为L的正方形闭合线圈共n 匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕垂直于磁感线并在线圈平面内的轴匀速转动，要使线圈中的感应电流增大1倍，下列措施可采用的是()A.只将角速度增大1倍B.只将线圈边长L增大至2LC.只将线圈匝数增加至2nD.只将磁感应强度增至2B解析：选ABD.由公式I=UR=Um2R=nBS2R可推得A、D正确.边长为2L时，S=4S，R=2R，故B正确，若匝数n=2n，则R=2R，I不变，故C项错误.3.一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=2202sin100t V，则()A.交流电的频率是100 HzB.t=0时，线圈位于中性面C.交流电的周期是0.02 sD.t=0.05 s时，e有最大值解析：选BC.由瞬时值表达式可知：角速度=100 rad/s.感应电动势是按正弦规律变化的，所以t=0时，线圈平面位于中性面.因=2f，所以f==100 Hz=50 Hz由T=1f得T=150 s=0.02 s当t=0.05 s时，e=2202sin5 V=0，故B、C选项正确.4.如图5-3所示，变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz 之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的炽热程度相同.则下列说法中正确的是()图5-3A.如果将频率增大，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强B.如果将频率增大，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱C.如果将频率减小，A1炽热程度减弱、A2炽热程度加强D.如果将频率减小，A1炽热程度加强、A2炽热程度减弱解析：选BC.某一频率时，两只灯泡炽热程度相同，应有两灯泡消耗的功率相同，频率增大时，感抗增大，而容抗减小，故通过A1的电流增大，通过A2的电流减小，故B项正确;同理可得C项正确，故选B、C.5.发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则()A.输电线上的电流为PUB.输电线上的功率损失为U2rC.用户得到的功率为P-(PU)2rD.用户得到的电压为PrU解析：选AC.由题知，其供电原理如图所示，由P=UI得输电线上的电流为PU，A正确;输电线上的功率损失为P=I2r=(PU)2r，B 错误;用户得到的功率为P-(PU)2r，C正确;用户得到的电压为U-U=U-Ir=U-(PU)r，D错误.查字典物理网小编为大家整理了2021高二必修同步物理练习，希望对大家有所帮助。
高二物理电磁感应交变电流测试卷
高二物理电磁感应交变电流测试卷及参考答案一、选择题（不定项，每题4分，共40分）1、用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列哪个物理量的确定是由比值法定义的：（）A、加速度a=mFB、感应电动势t∆∆=φεC、电阻SLRρ=D、磁感应强度B=IlF2、一矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向、并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示，则( )A．t1时刻穿过线圈的磁通量为零B．t2时刻穿过线圈的磁通量最大C．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零D．t4时刻穿过线圈的磁通量变化率为零3、.一直导线长L=1m，放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中以速率v=3m/s运动，则感应电动势的大小是( )A.6vB.2vC.0D.8v4、如图所示，直导线与导线框位于同一平面，要使导线框中产生如图所示方向的感应电流，则直导线中电流方向及其变化情况是（）（A）电流方向为M到N，电流不变（B）电流方向为N到M，电流逐渐增大（C）电流方向为M到N，电流逐渐增大（D）电流方向为N到M，电流不变5、如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是（）(A)合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮(B)合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮(C)断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭(D)断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭6、发电厂发电机的输出电压为U1。
发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率可表示为（）A、U12/ RB、（U1—U2）2/ RC、I2RD、I（U1—U2）7、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图示，由图可知()A．该交流电的电压的有效值为100 VB．该交流电的频率为25 HzC．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin 25t VD．若将该交流电压加在阻值为100 Ω的电阻两端，该电阻消耗的功率为50 W8、如图示理想变压器原副线圈匝数之比:n1:n2=4:1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R连接组成闭合回路，当直导线AB在匀速强磁场中沿导轨匀速地向左作切割磁感线运动时，安培表A1的读数为12mA，那么安培表A2的读数为 ( )A.0B.3mAC.48mAD.与R值大小无关9、如图示电路中，L1、L2、L3是三盏相同的电灯，当电源为220 V的交流电源时，L1、L2、L3的发光情况相同．如将电源改为220 V的直流电源，则稳定后观察到的现象是( )A．L1、L2、L3三盏电灯的亮度保持不变B．L1不亮，L2、L3两盏电灯的亮度保持不变C．L2变得最亮D．L3变得最亮10、如图所示，质量为m、带电量为q的带正电粒子，以初速度v0垂直进入正交的匀强电场E和匀强磁场B中，从P点离开该区域，此时侧向位移为s，则（重力不计）（）A、粒子在P所受的磁场力可能比电场力大B、粒子的加速度为(Eq-Bqv0)/mC、粒子在P点的速率为m/E q s2v2+D、粒子在P点的动能为mv02/2+Eqs二、填空题（每空3分，共24分）11、把一内阻不计的交流发电机的转子的转速提高一倍，并把输出端接在原、副线圈匝数比为5∶2的变压器的原线圈两端。
高二物理交变电流习题
高二物理 第一节 交变电流 【例1】一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示。
下面说法中正确的是 （ ）A ．t 1时刻通过线圈的磁通量为零B ．t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C ．t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D ．每当e 转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大交变电流的变化规律【例2】在匀强磁场中有一矩形线圈，从中性面开始绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动时，产生的交变电动势可以表示为e =E m sin ωt 。
现在把线圈的转速增为原来的2倍，试分析并写出现在的交变电动势的峰值、交变电动势的瞬时值表达式，画出与其相对应的交变电动势随时间变化的图象。
分析物理图象的要点：一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”、看“截距”、看“面积”、看“拐点”，并理解其物理意义。
二变：掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通关系。
三判：在此基础上进行正确的分析和判断。
综合应用【例3】 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B =2 T ，匝数n =6的矩形线圈abcd 绕中心轴OO ′匀速转动，角速度ω=200 rad/s 。
已知ab =0.1 m ，bc =0.2 m ，线圈的总电阻R=40Ω，试求：（1）感应电动势的最大值，感应电流的最大值；（2）设时间t =0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）画出感应电流的瞬时值i 随ωt 变化的图象；（4）当ωt =30°时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？（5）线圈从图示位置转过2π的过程中，感应电动势的平均值是多大？第二节描述交变电流的物理量【例1】表示交变电流随时间变化图象如图所示，则交变电流有效值为（ ）A ．52AB ．5 AC ．3.52 AD ．3.5 A综合应用【例2】交流发电机矩形线圈边长ab =cd =0.4 m ，bc =ad =0.2 m ，共50匝，线圈电阻r=1 Ω，线圈在B =0.2 T 的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO ′以100r/s转速匀速转动，外接电阻9Ω，如图所示。
2020年高二物理交变电流综合测试题
2020年高二物理交变电流综合测试题考点：1．交变电流、交变电流的图像 2．正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值3．理想变压器 4．远距离输电一、本题共10小题；每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．一交变电压的表达式为u ＝1002sin100πt V ，由此表达式可知 [ ] A ．用电压表测该电压其示数为100 V B ．该交变电压的周期为0.02 sC ．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为50 WD ．t ＝1/400 s 时，该交流电压的即时值为50 V2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t 图像如图1 所示，则（ ）A ．t 1，t 3线圈通过中性面 C ．t 1，t 3图1线圈中磁通量变化率最大B ．t 2，t 4线圈中磁通量最大 D ．t 2，t 4线圈平面与中性面垂直3、在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用输电导线的电阻率为ρ，截面面积为S ，导线的总长度为L ．输电线上损耗的电功率为1P ，用户得到的电功率为2P ，下列关于1P 和2P 的表达式中正确的是：（ ）A 、L S U P ρ21=B 、SU LP P 221ρ= baBlC 、L S U P P ρ22-=D 、)1(22SU LP P P ρ-=图24、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2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 、(2πL 2nB)2/P ；B 、2(πL 2nB)2/P ；C 、(L 2nB)2/2P ；D 、(L 2nB)2/P ；5、如图3所示，平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=U m sin ωt ，则粒子的（ ）A 、位移一定按正弦规律变化；B 、速度一定按正弦规律变化；C 、加速度一定按正弦规律变化；D 、粒子在两板间作简谐运动；6、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图4所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V ，图5是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象.则（ ） A 、通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i=1.414cos100πt (A)B 、通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i=1.414cos50πt (A)C 、R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u=7.07cos100πt (V)D 、R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u=7.07cos50πt (V)7、如图6，四图中的a 、b 均为输入端，接交流电源；c 、d 均为输出端，则A 、B 、C 、D 四图中，输出电压大于输入电压的电路是（ ）V交变电源~图4u /Vt /×10-2sO U m -U m12图5图68、图7中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是：（）A、图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小;B、图中电流表的示数就是ab间的电流大小;C、原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数少;D、因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大; 图79．如图8为“热得快”热水器电路图和简易图。
高二物理交变电流测试题(含答案和解析)
综合检查一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．下列关于交流电的说法中正确的是( )A ．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值B ．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值C ．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值D ．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的平均值解析：选C.对于交变电流，在没有特别说明的情况下是指有效值，交流电流表和电压表的读数值是交流电的有效值，交流电器的铭牌上所标的电压和电流也是有效值，所以A 、B 、D 错误，C 正确．2．如图3－5是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中直流电流表有示数的位置是( )图3－5 A ．甲、丙 B ．乙、丁C ．甲、乙D ．丙、丁解析：选B.线圈转动中感应电流时刻在变化，位于中性面位置时磁通量最大，但感应电流最小，等于零．位于与中性面垂直位置时，磁通量最小，但感应电流最大，故选B.3．图3－6中的四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是( )图3－6解析：选C.我国居民用电是有效值为U ＝220 V ，频率为50 Hz 的正弦交流电，故其最大值为U m ＝ 2 U ＝311 V ，周期为T ＝1f ＝0.02 s ，选项C 正确．4．如图3－7所示，有一矩形线圈abcd 在匀强磁场中分别绕轴O 1O 1′和中轴O 2O 2′以同样的角速度匀速转动，那么此线圈在以O 1O 1′和O 2O 2′分别为轴旋转到线圈平面与磁感线平行时，可产生的感应电流之比为( )图3－7 A ．1∶2 B ．2∶1C ．1∶4D ．1∶1解析：选D.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的最大感应电动势E m ＝NBSω，与转轴位置无关，故在题中两种情况下转动一周时，产生的感应电流是相等的，故D 项正确．5．一个电热器接在10 V 的直流电源上，消耗的功率是P ，当把它接到一正弦波形交流电源上时，消耗的功率是P /4，则该交流电源的电压的最大值是( )A ．5 VB ．7.07 VC ．10 VD ．14.14 V解析：选B.由电流的热效应算出有效值：102R ＝4×U 2R，得有效值为5 V ，则最大值为：5× 2 V ≈7.07 V.6．某交流电电压为u ＝102sin314t (V)，则( )A ．击穿电压为10 V 的电容器能直接接在此电源上B ．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01 sC ．把额定电压为10 V 的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡将被烧坏D ．把额定电压为10 V 的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光解析：选D.从交变电压的最大值可知，该交变电压的有效值为10 V ，小灯泡可接在该电源上，并且能正常发光，击穿电压为10 V 的电容器不能接在该电源上，因为电容器的击穿电压为最大值，由此可见选项D 正确，选项A 、C 均错误；从瞬时值方程可以读出ω＝314＝100π，得该交变电源的周期为0.02 s ，选项B 错误．7．(2011年杭州高二检测)交变电压的瞬时值为u ＝U m sin100πt (V)，当t ＝1600s 时，u ＝5 2 V ，则从电压表上看到的读数为( ) A. 2 V B ．5 2 VC ．10 2 VD ．10 V解析：选D.将t ＝1600s 及u ＝5 2 V 代入u ＝U m sin100πt (V)，可以求得最大值U m ＝10 2 V ，有效值为10 V ，电压表的读数为有效值，故D 对．8．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为( )A ．π/2B ．2/πC ．2πD ．π解析：选B.设矩形线圈面积为S ，匀速转动角速度为ω，磁感应强度为B ，则转动180°的过程中平均电动势E ＝2BSωπ，转动180°的过程中最大感应电动势为E m ＝BSω.故E E m ＝2π，选项B 正确．9．“二分频”音箱有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音器送来的含不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图3－8为音箱的电路图，高、低频混合电流由a 、b 输入，L 1和L 2是线圈，C 1和C 2是电容器，则( )图3－8 A ．甲扬声器是高音扬声器B ．C 2的作用是阻碍高频电流通过乙扬声器C ．L 1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D ．L 2的作用是减弱乙扬声器的低频电流解析：选D.电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频；电容是通交流、隔直流，通高频、阻低频．10．(2011年莆田高二检测)三个相同的电阻，分别通过如图3－9甲、乙、丙所示的交变电流，三个图中的I 0和周期T 相同．下列说法中正确的是( )图3－9 A ．在相同时间内三个电阻发热量相等B ．在相同时间内，甲、乙发热量相等，是丙发热量的2倍C ．在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的1/2D ．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小解析：选C.甲图象电流的有效值为12I 0，乙图象电流的有效值为I 0，丙图象根据电流有效值的定义有：I 20R T 2＝I 2RT ，解得电流有效值I ＝12I 0，根据焦耳定律相同时间内产生热量之比等于有效值的平方比，Q 1∶Q 2∶Q 3＝1∶2∶1，C 对．二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求作答) 11．有一个电子元件，当它两端的电压的瞬时值高于e ＝110 2 V 时则导电，低于e ＝110 2 V 时不导电，若把这个电子元件接到220 V 、50 Hz 的正弦交流电的两端，则它在1 s 内导电________次，每个周期内的导电时间为________．解析：由题意知，加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示，表达式为u ＝2202sin ωt 其中ω＝2πf ，f ＝50 Hz ，T ＝1f＝0.02 s ， 得u ＝2202sin100πt把u ′＝110 2 V 代入上述表达式得到 t 1＝1600 s ，t 2＝5600s 所以每个周期内的导电时间为Δt ＝2(t 2－t 1)＝4300 s ＝175 s. 由所画的u －t 图象知，一个周期内导电两次，所以1 s 内导电的次数为n ＝2t T＝100.答案：100175s 12．如图3－10所示，为某交变电动势随时间变化的图象，从图象中可知交变电动势的峰值为________ V ．周期T 是________s ，交变电动势变化最快的时刻是________，穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时刻是________，若此交流线圈共100匝，则穿过此线圈的最大磁通量是________Wb.图3－10解析：由图象可知周期为0.02 s ，最大电动势为310 V ，图象的斜率表示电动势变化的快慢，变化最快时刻应该是nT /2，根据法拉第电磁感应定律电动势最大的时刻应该是磁通量变化最快的时刻，是(2n ＋1)T /4，由最大值公式可以求出最大磁通量，则⎩⎪⎨⎪⎧E m＝nBSω＝nΦm ωΦm ＝E m nω＝310100×100πWb ＝311000π Wb. 答案：见解析三、计算题(本题共4小题，共48分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)(2011年泉州高二检测)一个面积为S 的矩形线圈在匀强磁场中以一边为轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线圈中感应电动势e 与时间t 的关系如图3－11所示，感应电动势最大值和周期可由图中读出，则磁感应强度是多少？当t ＝T 12时，线圈平面与磁感线的夹角等于多少？图3－11解析：从题图中可以看出，当t ＝0时，e ＝E m .此时线圈平面与磁感线的夹角为0°，也就是线圈平面与磁感线平行，所以E m ＝NBωS ＝NBS 2πT ，N ＝1，B ＝E m T 2πS .当t ＝T 12时，线圈转过角度为ωt ＝2πT ×T 12＝π6＝30°.此时线圈平面与磁感线夹角为30°. 答案：E m T 2πS30° 14．(10分)(2011年济南高二检测)如图3－12所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO ′轴从图示位置开始匀速转动，已知从图示位置转动π6时，线圈中感应电动势大小为10 V ，求：图3－12 (1)交变电动势的峰值；(2)线圈从图示位置转动π2的过程中，交变电动势的平均值．解析：(1)交变电动势的瞬时值为e ＝E m sin ωt V ，将ωt ＝π6，e ＝10 V 代入上式，有10 V ＝E m sin π6，解得E m ＝20 V . (2)线圈从图示位置转过π2的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ＝BS ，经历的时间Δt ＝π2ω，此过程中交变电动势的平均值：e ＝ΔΦΔt ＝2BωS π＝2π·E m ＝2π×20 V ＝12.7 V . 答案：(1)20 V (2)12.7 V15．(14分)(2011年三明市高二检测)如图3－13所示，N ＝50匝的矩形线圈abcd ，边长ab ＝20 cm ，ad ＝25 cm ，放在磁感应强度B ＝0.4 T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO ′轴以n ＝3000 r/min 的转速匀速转动，线圈电阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝9 Ω，t ＝0时，线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、cd 边转入纸里．图3－13(1)在图中标出t ＝0时感应电流的方向；(2)写出线圈感应电动势的瞬时表达式；(3)从图示位置转过90°过程中流过电阻R 的电荷量是多大？解析：(1)根据ab 、cd 切割磁感线，由右手定则可得线圈中感应电流方向a →d →c →b →a .(2)线圈的角速度ω＝2πn ＝2×π×300060rad/s ＝100π rad/s.设ab 边在t ＝0时刻速度为v ab ，图示位置的感应电动势最大，其大小为E m ＝2NB ab ·v ab＝NB ab ·ad ·ω＝50×0.4×0.20×0.25×100π V＝314 V ，电动势的瞬时表达式为：e ＝314cos100πt V.(3)q ＝I Δt .从t ＝0起转过90°的过程中，Δt 时间内流过R 的电荷量q ＝N ΔΦΔt (R ＋r )Δt ＝NBS R ＋r＝50×0.4×0.20×0.251＋9C ＝0.1 C.答案：见解析16．(14分)如图3－14所示，矩形闭合金属线圈abcd 的边长分别为l 1和l 2，电阻为R .ab 边是固定转动轴，它恰位于有界匀强磁场的边界处，磁感应强度大小为B .某时刻线圈位置如图所示，磁感线垂直纸面，方向向里．线圈绕固定转动轴匀速转动，角速度大小为ω，从图示位置开始计时，规定电流沿adcb 方向的流动为正方向．图3－14(1)在直角坐标系中画出线圈内感应电流随时间变化的关系图象(画出两个周期)；(2)求此感应电流的有效值．解析：(1)如果在题图所示的右半部区域里也有磁感应强度为B 的匀强磁场，则线圈在绕ab 轴匀速转动时，线圈中将产生正弦交流电，而且是从中性面开始计时的．现在的情况恰好在半个周期内没有感应电流，因此根据正弦交流电的图象画出如图所示的曲线．(2)此感应电流的最大值I m ＝E m R ，感应电动势的最大值E m ＝Bl 1l 2ω，所以I m ＝Bl 1l 2ωR.则电流在T 4～34T 时间内的有效值为I ＝12I m .(12I m )2R ·T 2＝I 2RT ， 即12B 2l 21l 22ω2R 2·R ·T 2＝I 2RT ，故I ＝Bl 1l 2ω2R. 答案：(1)见解析 (2)Bl 1l 2ω2R。
(完整word版)高二物理交变电流单元测试题及答案
高二物理交变电流单元测试题一、 选择题(每道小题 3分 共 39分 )1、 对于如图所示的电流i 随时间t 作周期性变化的图象，下列说法中正确的是 A 、电流大小变化，方向不变，是直流电 B 、电流大小、方向都变化，是交流电 C 、电流最大值为0.2A ，周期为0.01sD 、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电 2、 对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是 A 、变压器是利用互感现象制成的B 、变压器可以改变各种电源的额定功率C 、变压器不仅能改变电压，还同时改变电流D 、变压器的初级电流随次级电流的增大而增大 3、 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V ，40W ”的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V 、40W ”的灯泡AA 、也正常发光B 、将被烧毁C 、比另三个灯暗D 、无法确定4、 面积为S 的矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，从中性面起以角速度ω匀速转动，在t 时刻线圈磁通量的瞬时值为A 、BSB 、BScos ωtC 、BSsin ωtD 、BS/sin ωt 5、 如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，已知线圈在转动中产生的感应电动势最大值为mE (V)，转动的角速度为ω(rad/s)。
若线圈转到图示位置开始计时，那么下列四个式子中正确表达了该线圈上产生的电动势e 随时间变化的函数式是A 、e=m E sin ωt(V)B 、e=m E cos ωt(V)C 、e=m E sin(ωt+90°)(V)D 、e=mE cos(ωt+90°)(V)6、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是A 、1：4B 、1：2C 、1：2D 、1：17、交流电源电压u=20sin(100 ωt)V，电路中电阻R=10Ω。
新教材高二物理上册专项练习 交变电流 (答案)
交变电流一、选择题（1～5题为单选题，6～10题为多选题）1．如图所示为演示交变电流产生过程的装置图，关于这个实验，正确的说法是()A．线圈从任意位置转180°的过程，穿过线圈的磁通量变化量一定为零B．图示线圈所处位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边中的感应电流方向为a→bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零2．关于正弦交流电，下列说法正确的是()A．一个周期内，电流的方向改变1次B．一个周期内，电流的方向改变2次C．线圈跟中性面重合时，磁通量最小D．线圈跟中性面重合时，感应电动势最大3．一只低压教学电源输出的交变电压为U＝10 2 sin 314t (V)，以下说法正确的是()A．这只电源可以使“10 V 2 W”的灯泡正常发光B．这只电源的交变电压的周期是314 sC．这只电源在t＝0.01 s时电压达到最大值D．“10 V 2 μF”电容器可以接在这只电源上4．如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是()A．5 2 A B．3.5 2 AC．3.5 A D．5 A5．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，L1和L2是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，V为理想交流电压表。
当原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压时，电路稳定后，两只灯泡的亮度相同，则()A．与副线圈并联的电压表在t＝1×10-2 s时的示数为0B．与副线圈并联的电压表在t＝0.5×10-2 s时的示数为22 2 VC．当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时，灯泡L1变亮，灯泡L2变暗D ．当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz 时，灯泡L 1变暗，灯泡L 2变亮6．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )A ．原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少磁场能的损失，有效地传送电能B ．铁芯不用整块金属做成，是为了防止原、副线圈短路，造成危险C ．变压器不改变交变电流的频率，只改变电压大小D ．当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈也有电压输出7．如图甲所示，矩形线圈绕转轴OO ′在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流直接给图乙的电路供电。
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高二物理第十七章交变电流专题练习
1、交变电流的产生
如图17-1，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO1匀速转动，角速度ω=2∏rad/s，外电路电阻R=4Ω，求：（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600角时的瞬时电动势；
（3）由图示位置转过600角的过程中产生的平均感应电动势；（4）交变电压表的示数；
（5）线圈转动一周外力所做的功；
（6）1/6周期内通过R的电荷量为多少？
2、有效值的计算
如图17-2，为一交流电随时间而变化的图象，其中电流的正弦曲线的正半周，其最大值为-Im；电流的负值的强度为Im，则该交变电流的有效值为多少？
3、电感和电容对交流电的作用
（1）如图17-3，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略。
当单刀双掷开关S接A时，三个灯泡亮度
相同，那S接B时（）
A、三个灯泡亮度相同
B、甲灯泡最亮，丙灯泡不亮
C、甲灯泡和乙灯泡亮度相同，丙灯泡
不亮
D、只有丙灯泡不亮，乙灯泡最亮
（2）如图17-4是电视机的电源滤波器的滤波部分，当输入端输入含有直流成分、交流成分的电流后，能在输出端输出（）
A、输出直流电
B、输出低频交变电流
C、输出低频交变电流和直流电
D、输出高频交变电流
4、理想变压器基本关系式的应用
理想变压器、如图17-5，原线圈匝数n1=1000匝，两副线圈匝数分别为n2=600匝，n3=200匝，当原线圈两端接在220V的交流电源上时，原线圈上电流为2A，通过R2的电流为1A，则
通过R3的电流为（）
A、10A
B、7A
C、3A
D、1A
5、变压器中的动态分析
图17-6为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（）
A、保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，
I1将增大
B、保持U1及P的位置不变，S由b合到a时，
R消耗的功率减小
C、保持U1不变，S合在a处，当P上滑时，I1将增大
D、保持P的位置不变，S合在a处，当U1增大时，I1将增大
6、远距离输电
发电站的电源通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器。
（1）画出上述输电全过程的原理图
（2）发电机的输出功率是100KW，输出电压是250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流。
（3）若输电导线中的电功率损失为输电功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。
（4）计算降压变压器的输出功率。