高中物理 交变电流习题课(课后作业)
高中物理描述交变电流的物理量新授课课后作业题
1．(描述交变电流的物理量)在下列四幅交流电的图象中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是()答案 C解析我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是220 V，最大值为311 V，周期为0.02 s，所以只有C正确。
2．(有效值与峰值的对比)(多选)关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是()A．任何形式的交流电压的有效值与峰值都是U＝U m2的关系B．正弦式交流电电压的有效值与峰值具有U＝U m2的关系C．照明电压220 V和动力电压380 V指的都是有效值D．交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值答案BC解析正弦交流电电压的有效值和最大值之间满足U＝U m2的关系，并非任何形式的交流电电压的有效值与峰值都具有该关系，A错误，B正确。
机器铭牌上所标注的值，生活中通常所说的值都是指有效值，照明电压220 V和动力电压380 V指的都是有效值，故C正确。
交流电压表和电流表测量的是交流电的有效值，故D错误。
3．(峰值与有效值)(多选)电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则()A ．R 1两端的电压有效值为6 VB ．通过R 1的电流有效值为1.2 AC ．通过R 2的电流最大值为1.2 2 AD ．R 2两端的电压最大值是12 2 V 答案 AD解析 从图乙可以看出，通过R 2电流的有效值为0.6 A ，所以R 2两端电压的有效值为12 V ，最大电压是12 2 V ，而串联电路中各处电流相等，所以通过R 1的电流的有效值为0.6 A ，R 1两端电压的有效值为6 V ，故A 、D 正确。
4．(有效值与峰值的理解)一个照明电灯长时间工作时两端允许加的最大交流电压为311 V ，当它接入220 V 照明电路上，这个灯将( )A ．不亮B ．灯丝将烧断C ．只能暗淡发光D ．能正常发光答案 D解析 电灯的额定电压为U ＝U m 2＝3112 V ＝220 V ，当它接入220 V 的照明电路上时能正常发光，故D 正确。
高中物理第二章交变电流1交变电流课时练习(含解析)教科版选修3-
交变电流(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电流的图像如图所示,由图可知( )A.在A和C时刻线圈处于中性面位置B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为πD.若该交流电的频率是50 Hz,在1 s内交流电的方向改变100次【解析】选D。
中性面位置线圈与磁场垂直,磁通量最大,感应电动势为零,感应电流为零,A、B 错误。
从A时刻到D时刻经过了 T,所以转过角度为×2π=π,C错误。
频率为50 Hz,每秒钟转50圈,每圈经过中性面2次,电流方向改变两次,所以1 s内交流电的方向改变100次,D 正确。
2.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.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次B.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C.线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次D.线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次【解析】选C。
感应电动势的方向即为感应电流的方向。
当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时,线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次;线圈转动一周,线圈两次经过中性面,感应电流和感应电动势方向都要改变两次。
故C项正确,A、B、D三项错误。
3.(多选)(2020·白城高二检测)如图,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,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,则在t=时( )A.线圈中的感应电流为0B.穿过线圈磁通量最大C.线圈中的感应电流最大D.穿过线圈的磁通量的变化率最小【解析】选A、B、D。
因为从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,所以感应电动势表达式为:e=NBSωcosωt,所以当t=时,感应电动势为零,所以感应电流为零,A正确;感应电动势为零,线圈经过中性面,磁通量最大,B正确、C错误;感应电动势和磁通量变化率成正比,所以磁通量变化率最小,D正确。
2022高中物理第五章交变电流习题课变压器与电能的输送训练含解析新人教版选修3_2
习题课:变压器与电能的输送课后篇巩固提升 基础巩固1.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=22∶3,输入端a 、b 所接电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示。
灯泡L 的电阻恒为15 Ω,额定电压为24 V 。
定值电阻R 1=10 Ω、R 2=5 Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为10 Ω。
为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为( )A.1 ΩB.5 ΩC.6 ΩD.8 Ω解析由理想变压器原、副线圈电压关系得U 1U 2=U 1U 2=220VU 2=223,求出U 2=30V 。
小灯泡正常工作,I=U 灯U =2415A =1.6A,并联的阻值R 并=U 2-U 灯U,根据并联关系有1U 并=1U 1+1U2+U,代入数据得出R=1Ω,选项A 正确。
2.(多选)如图所示,一理想变压器原线圈与频率为50 Hz 的正弦交流电源相连,两个阻值均为20 Ω的电阻串联后接在副线圈的两端,图中的电流表、电压表均为理想交流电表,原、副线圈匝数分别为200匝和100匝,电压表的示数为5 V 。
则( ) A.电流表的示数为0.5 AB.流过电阻的交变电流的频率为100 HzC.交流电源的输出电压的最大值为20√2 VD.交流电源的输出功率为2.5 WI2=UU=0.25A,根据理想变压器原、副线圈中的电流与匝数的关系U1U2=U2U1,可解得I1=0.125A,A错误;理想变压器原、副线圈中的交变电流的频率相同,都为50Hz,B错误;副线圈输出电压的有效值为10V,根据正弦交变电流的最大值和有效值的关系可得其最大值应为U2m=10√2V,原、副线圈电压比为U1U2=U1U2,可得交流电源输出电压的最大值为U1m=20√2V,C正确;对于理想变压器,交流电源的输出功率等于变压器副线圈负载消耗的功率,P=2×5220W=2.5W,故D正确。
3.如图所示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。
人教版高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交变电流 分层作业17 变压器
分层作业17 变压器A组必备知识基础练题组一变压器的原理1.(福建福州高二期末)关于理想变压器,下列说法正确的是( )A.理想变压器可以改变交变电流的频率B.理想变压器可以改变输送电功率的大小C.当理想变压器副线圈空载时,副线圈负载电阻为零D.当理想变压器副线圈空载时,副线圈两端电压不为零,输出功率为零2.(吉林通化一中高二期中)如图所示,可以将电压升高给电灯供电的变压器是( )题组二理想变压器的基本关系3.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,下列说法正确的是( )A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶14.(河南驻马店高二期末)无线充电技术与变压器相类似,是通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用磁场传递能量。
如图所示,假设基座线圈和受电线圈组成的是一个理想变压器,已知基座线圈的匝数为4 400,受电线圈的匝数为100,充电基座接上“220 V50 Hz”家用交变电流,则受电线圈的输出电压和频率为( )A.9 680 V 50 HzB.5 V 1.25 HzC.9 680 V 2 200 HzD.5 V 50 Hz题组三理想变压器的动态分析5.(多选)(广东潮州高二期末)如图所示,理想交流电流表A1、A2,定值电阻R1,光敏电阻R2(阻值随光照强度增大而减小)分别接在理想变压器的原、副线圈上。
U0为正弦式交流电源电压的有效值,且保持恒定。
若减小光照强度,下列说法正确的是( )A.原、副线圈两端电压U1、U2都不变B.电流表A1、A2示数都减小C.R1两端的电压减小D.R1的电功率增大6.(多选)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动滑片Q来调节,在副线圈两端连接定阻电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑片。
教科版高中物理 选择性必修第二册 1. 交变电流 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 一矩形线圈在匀强磁场中绕一固定转轴做匀速转动，当线圈刚好处于如图所示的位置时，则它的（）A．磁通量最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大B．磁通量最小，磁通量的变化率最小，感应电动势最小C．磁通量最大，磁通量的变化率最小，感应电动势最小D．磁通量最大，磁通量的变化率最大，感应电动势最大2. 如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴ΟΟ′以恒定的角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0~这段时间内：（）A．线圈中的感应电流方向不变B．线圈中的感应电流一直减小C．穿过线圈的磁通量先增大后减小D．穿过线圈的磁通量的变化率先增大后减小3. 如图所示，单匝矩形线圈面积为S，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO'轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，则（）A．通过外电阻R的电流方向周期性变化B．用多用电表的交流挡测量R两端的电压时，电表示数周期性变化C．当线圈由图示位置转过180°的过程中，通过电阻R的电荷量为零D．当线圈由图示位置转过180°的过程中，电阻R上产生的热量4. 线圈在匀强磁场中转动时产生交流电，则下列说法中正确的是（）A．当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势最大B．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电动势也是零C．线圈在磁场中每转一周，产生的感应电动势和感应电流的方向改变一次D．每当线圈越过中性面时，感应电动势和感应电流的方向就改变一次5. 对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述正确的是（）A．电流的大小变化，方向不变，是直流电B．电流的大小不变，方向变化，是交变电流C．电流的大小和方向都变化，是交变电流D．电流的大小和方向都不变，是直流电6. 如图所示，矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法错误的是A．线圈平面与磁感线方向垂直B．线圈中感应电流的方向将要发生改变C．通过线圈平面的磁通量最大D．通过线圈的感应电流最大7. 关于保险丝，下列说法中正确的是（）A．电路中有了保险丝，就能起到保险作用B．选用额定电流越小的保险丝，就越好C．选择适当规格的保险丝，才能够既不妨碍供电，又能起到保险的作用D．以上说法都不对8. 如图甲中所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁能量随时间变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是（）A．时刻线圈中感应电动势最大B．时刻导线的速度方向跟磁感线垂直C．时刻线圈平面与中性面垂直D．、时刻线圈中感应电流方向相同9. 某矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，以下说法正确的是（）A．线圈平面经过中性面时，通过线圈平面的磁通量最大，且与线圈匝数无关B．线圈平面经过中性面时，通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大C．线圈平面垂直中性面时，线圈中的感应电流最大，且与线圈匝数无关D．线圈平面垂直中性面时，线圈中感应电流的方向将发生改变10. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，以下说法错误的是（）A．通过线圈的磁通量变化率达到最大值B．通过线圈的磁通量达到最大值C．线圈平面与磁感线方向垂直D．线圈中的感应电动势为零11. 如图所示，为发电机的简化模型，线圈abcd可绕轴O1O2自由转动，当线圈中产生如图所示的电流时，顺着O1O2的方向看去，此刻线圈（）A．逆时针转动，磁通量最大B．顺时针转动，磁通量最大C．逆时针转动，磁通量最小D．顺时针转动，磁通量最小12. 如图甲所示的空间存在一匀强磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN，在MN右侧有一矩形金属线圈abcd，ab边与MN重合．现使线圈以ab边为轴按图示方向（俯视顺时针）匀速转动，将a、b两端连到示波器的输入端，若电流从a到b为正，则从图乙中示波器观察到的ab中电流随时间变化的规律是（）A．A B．B C．C D．D二、多选题(选择题)13. 如图所示，是一个匝数n=10匝的线圈在匀强磁场中沿垂直于磁场方向的固定轴转动时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象．关于线圈中的感应电动势，以下说法正确的是（）A．在s时，线圈中的感应电动势最大B．在s时，线圈中的感应电动势最大C．在s时，线圈中的感应电动势改变方向D．在s时，线圈中的感应电动势改变方向14. 下图中哪些情况线圈中产生了交流电（）A．B．C．D．15. 下列关于交变电流和直流的说法中正确的是（）A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦规律变化的D．交变电流的最大特征是电流的大小和方向做周期性的变化三、解答题16. 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴顺时针（沿OO′方向看）匀速转动时，线圈中产生正弦交流电。
粤教版高中物理选择性必修第二册课后习题第3章 交变电流 分层作业15 交变电流规律的应用
分层作业15 交变电流规律的应用A组必备知识基础练1.下列交变电流的图像,其中能正确反映我国居民日常生活所用交变电流的是( )2.(多选)一个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像如图所示,则下列说法正确的是( )A.t=0.01 s时刻,Φ的变化率达最大B.t=0.02 s时刻,感应电动势达到最大C.t=0.03 s时刻,感应电动势为零D.每当Φ变换方向时,线圈中的感应电动势都为最大3.(多选)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为2 Ω,则( )A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1 s时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2 J4.如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO'匀速转动,从图示位置开始计时,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示.若线圈的转速变为原来的2倍,而其他条件保持不变,从图示位置转过90°开始计时,则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图像是( )5.面积均为S的两个电阻相同的线圈,分别放在如图甲、乙所示的磁场中,甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场,线圈在磁场中以周期T绕垂直磁场t,从图示位方向的OO'轴匀速转动,乙图中匀强磁场变化规律为B=B0cos2πT置开始计时,则( )A.两线圈的磁通量变化规律相同B.两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C.经相同的时间t(t>T),两线圈产生的热量不同时间,通过两线圈横截面的电荷量不同D.从此时刻起,经过T46.一个矩形线圈的匝数为N,线圈面积为S,在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕所在平面内垂直磁感线的轴匀速转动,开始时,线圈平面与磁场平行.对于它产生的交变电动势,下列说法正确的是( )A.瞬时值表达式为e=NBSωsin ωtB.有效值为√2NBSω2NBSωC.平均值为√22D.频率为2πω7.如图所示,在匀强磁场中有一个内阻r=3 Ω、面积S=0.02 m2的半圆形T.线框以导线框可绕OO'轴旋转.已知匀强磁场的磁感应强度B=5√2πω=100π rad/s的角速度匀速转动,且通过电刷给“6 V、12 W”的灯泡供电.(1)若从图示位置开始计时,求线框中感应电动势的瞬时值表达式.(2)从图示位置开始,线框转过90°的过程中,流过导线横截面的电荷量是多少?该电荷量与线框转动的快慢是否有关?B组关键能力提升练8.一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像如图甲所示,则下列说法正确的是( )A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率达到最大C.t=0.02 s时刻,感应电动势达到最大D.该线圈相应的感应电动势图像如图乙所示9.将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示.下列说法正确的是( )A.电路中交变电流的频率为0.25 HzB.通过电阻的电流为√2 AC.电阻消耗的电功率为2.5 WD.用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V10.一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动,线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示.已知匀强磁场的磁感应强度为B,则结合图中所给信息可判定( )A.t1时刻穿过线框的磁通量为BL2B.t2时刻穿过线框的磁通量为零C.t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D.线框转动的角速度为E mBL211.如图所示,abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈,绕对称轴OO'匀速转动,角速度为ω.空间中只有OO'左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.若闭合线圈的总电阻为R,则( )NBL2ωA.线圈中电动势的有效值为√22NBL2ωB.线圈中电动势的最大值为12C.在线圈转动一圈的过程中,有一半时间没有电流D.当线圈转到图中所处的位置时,穿过线圈的磁通量为1NBL2212.(广东阶段练习)海浪发电是一种应用前景广阔的新能源技术,海浪通过传动装置带动线圈在磁场中做切割磁感线运动从而发电,实现海浪动能向电能的转化.某科技小组设计了一发电模型,其原理图如图甲所示,N匝正方形闭合线圈处在垂直线圈平面的组合磁场中,组合磁场是由两方向相反的匀强磁场组成的,磁感应强度大小均为B,线圈和磁场的宽度均为L,设线圈的总电阻为R,总质量为m,线圈在海浪的带动下上、下运动切割磁感线且线圈在运动过程中不会超出磁场范围,其运动的速度—时间图像如图乙所示.线圈处于平衡位置时,线圈的中线恰好与组合磁场中的中线重叠.求:(1)运动过程中,该线圈产生的最大感应电流;(2)在理想条件下,该线圈的发热功率.13.如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100,总电阻r=1.0 Ω,所围成矩形的面积S=0.040 m2,小灯泡的电阻R=9.0 Ω,磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e=nB m S2πT cos2πTt,其中B m为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期,不计灯丝电阻随温度的变化,求:(1)线圈中产生感应电动势的最大值;(2)小灯泡消耗的电功率;(3)在磁感应强度变化的0~T4时间内,通过小灯泡的电荷量.答案：1.C 我国居民日常生活所用交变电压的有效值为220V,频率为50Hz,周期为0.02s,故选C.2.AD t=0.01s及t=0.03s时,Φ=0,但ΔΦΔt最大,所以产生的感应电动势最大,A正确,C错误;t=0.02s时,Φ最大,但ΔΦΔt=0,感应电动势为零,B错误;每当Φ变换方向时,ΔΦΔt最大,感应电动势最大,D正确.3.AD t=0时,磁通量为零,故线圈平行于磁感线,故A正确;t=1s时,由题图可知,磁通量为零,磁通量变化率最大,此时斜率方向不变,感应电流方向不变,故B错误;当t=1.5s时,磁通量最大但磁通量变化率为零,感应电动势为0,故C 错误;由题图可知,有效值E=√22E m =√22nΦm ω=2√2πV,在一个周期内产热Q=E 2R T=8π2J,故D 正确.4.A 由题图乙知,周期T=4s,感应电动势的最大值E m =1V,而感应电动势的最大值的表达式E m =NBSω=NBS·2πT ,若仅把线圈的转速变为原来的2倍,则周期T'变为原来的12,即T'=2s,而感应电动势的最大值E m '变为原来的2倍,即E m '=2V,所以选项B 、C 错误;从图示位置转过90°开始计时,也就是t=0时线圈中产生的感应电动势应为0,所以选项A 正确,D 错误. 5.A 题图甲中磁通量的变化规律为Φ甲=B 0Scos 2πT t,题图乙中磁通量的变化规律为Φ乙=B 0Scos 2πTt.由于两线圈的磁通量变化规律相同,则两线圈中感应电动势的变化规律相同,达到最大值的时刻也相同,有效值E 也相同,又因两线圈电阻相同,所以Q=E 2Rt 也相同,经过T4时间,通过两线圈横截面的电荷量q=I ·T4也相同,故A 正确.6.B 开始时,线圈平面与磁场平行,则e=NBSωcosωt,故A 错误;最大值为E m =NBSω,则有效值为√22NBSω,故B 正确;平均值应用E=N ΔΦΔt求得,故C错误;频率为f=ω2π,故D 错误.7.答案(1)e=10√2cos 100πt(V) (2)√260πC 无关解析(1)线框转动时产生感应电动势的最大值E m =BSω=10√2V 则感应电动势的瞬时值表达式e=E m cosωt=10√2cos100πt(V).(2)线框转过90°过程中,产生的平均电动势E =ΔΦΔt =2BSωπ灯泡电阻R=U 02P 0=3Ω故流过的电荷量q=E R+r·14T=BSR+r=√260πC 该电荷量与线框转动的快慢无关.8.B 由Φ-t 图像知,在t=0时,Φ最大,即线圈处于中性面位置,此时e=0,故A 、D 两项错误;由Φ-t 图像知T=0.04s,在t=0.01s 时,Φ=0,ΔΦΔt最大,e最大,则B 项正确;在t=0.02s 时,Φ最大,ΔΦΔt=0,e=0,则C 项错误.9.C 电路中交变电流的频率f=1T=25Hz,A 错误;通过电阻的电流应为有效值I=ER =5√2A=√22A,用交流电压表测得电阻两端的电压是5√22V,B 、D 错误;电阻消耗的电功率P=I 2R=2.5W,C 正确.10.D t 1时刻,感应电动势最大,穿过线框的磁通量应为零,A 错误;t 2时刻,穿过线框的磁通量最大,为Φm =BL 2,B 错误;t 3时刻,感应电动势最大,则磁通量变化率也最大,C 错误;交变电流的最大值为E m =BL 2ω,则ω=E m BL 2,D 正确.11.B 线圈中电动势的最大值E m =12NBL 2ω,有效值E=m √2=√24NBL 2ω,故A 错误,B 正确.在转动的过程中,线圈始终有一半在磁场中运动,故线圈中始终有电流通过,故C错误.当线圈转到图中所示位置时,穿过线圈的磁通量为12BL2,故D错误.12.答案(1)2NBLv0R (2)2N2B2L2v02R解析(1)当线圈达到最大速度v0时,线圈中感应电流最大,最大感应电动势E m=2NBLv0最大感应电流I m=ER解得回路中最大感应电流I m=2NBLv0R.(2)由于线圈切割磁感线的时候,速度随时间呈正弦规律变化,感应电动势和感应电流也随时间呈正弦规律变化,电流有效值I有效=m√2该线圈的发热功率P=I有效2R解得P=2N 2B2L2v02R.13.答案(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10-3 C解析(1)由题图乙知,线圈中产生的交变电流的周期T=3.14×10-2s,所以E m=nB m Sω=2πnB m ST=8.0V.(2)电流的最大值I m=E mR+r =0.80A,有效值I=m√2=2√25A,小灯泡消耗的电功率P=I2R=2.88W.(3)在0~T4时间内,电动势的平均值E=nSΔBΔt平均电流I=ER+r =nSΔB(R+r)Δt流过小灯泡的电荷量Q=IΔt=nSΔBR+r=4.0×10-3C.。
鲁科版高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交变电流与远距离输电 分层作业15 电能的远距离输送
分层作业15 电能的远距离输送A组必备知识基础练1.在远距离输电过程中,为减少输电线路上的电能损失,可采用的最佳方法是( )A.使输电线粗一些B.减小输电线长度C.减少通电时间D.采用高压输电2.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的。
可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些。
这是因为用电高峰时( )A.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,每盏灯两端的电压较低B.总电阻比深夜时大,供电线路上的电流小,通过每盏灯的电流较小C.总电阻比深夜时小,供电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大D.供电线路上电流恒定,但开的灯比深夜时多,通过每盏灯的电流小3.某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P 0,用户的用电器正常工作的电压为U 2,在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是( ) A.输电线上损耗的功率为P 02R U 22 B.输电线上损耗的功率为P 02RU 12C.采用更高的电压输电可以减小输电线上损耗的电功率D.采用总电阻更高的输电导线输电会减小输电线上损耗的电功率 4.远距离输电,输电功率一定,当输电电压为U 0时,输电线上的电流为I 0,损失的电功率为P 0。
则当输电电压提高为2U 0时( ) A.由I=UR 得,输电线上的电流变为2I 0B.由I=P U得,输电线上的电流变为I02C.由P=U 2R得,输电线上损失的电功率为4P 0D.由P=IU 得,输电线上损失的电功率为2P 05.(多选)(陕西西安校考)某风力发电机的输出电压为2 500 V,用户得到的电功率为142.5 kW,用户得到的电压是220 V,输电线的电阻为75 Ω,输电线路如图所示。
若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%,变压器均视为理想变压器,已知降压变压器副线圈匝数为110,则下列说法正确的是( )A.风力发电机的输出功率为150 kWB.通过输电线的电流为5 AC.升压变压器副线圈匝数是原线圈匝数的6倍D.降压变压器原线圈匝数为7 1256.如图所示,利用理想变压器进行远距离输电,发电厂的输出电压恒定,输电线路的电阻不变,当用电高峰到来时( )A.输电线上损耗的功率减小B.电压表V1的示数减小,电流表A1增大C.电压表V2的示数增大,电流表A2减小D.用户端功率与发电厂输出功率的比值减小7.远距离输电装置如图所示,升压变压器和降压变压器均是理想变压器。
高中物理鲁科版《选修3 2》《第三章 交变电流》精品专题课后练习
高中物理鲁科版《选修3 2》《第三章交变电流》精品专题课后练习高中物理鲁科版《选修3-2》《第三章交变电流》精品专题课后练习高中物理鲁科版《选修3-2》《第三章交变电流》精品专题课后练习【2】(含答案考点及解析)班级:___________姓名：___________分数：___________1.家庭用电的电压220v就是指接头处电压的()a．最大值【答案】d【考点】高中物理知识点》电磁学》交流电》交流电的最大值与有效值【解析】试题分析:一般情况下,没有作特殊说明的，交流电都是指有效值，家庭用电的电压为220v，指的就是交流电的的有效值，则它的有效值是220v；考点：交流电有效值b．瞬时值c．平均值d．有效值2.如图所示，l为自感系数很大、直流电阻不计的线圈，d1、d2、d3为三个完全相同的灯泡，e为内阻不计的电源，在t=0时刻闭合开关s，当电路稳定后d1、d2两灯的电流分别为i1、i2。
当时刻为t1时断开开关s，若规定电路稳定时流过d1、d2的电流方向为电流的正方向，则下图能正确定性描述电灯电流i与时间t关系的是【答案】d【考点】高中物理知识点》电磁学》电磁感应》自感现象与涡流【解析】试题分析:电键滑动时，通过的电感的电流变小小，电感可以制约电流i1减小，所以i1慢慢减小最后平衡，断裂电键，通过的电感的电流变大，电感可以制约电流i1增大，所以i1慢慢增大至0，电流的方向未出现发生改变．故a、b错误；电键滑动时，电感制约电流i1减小，i1慢慢减小，则i2慢慢增大，最后平衡；断裂电键，原来通过d2的电流立即消失，但d1、d2、l形成一回路，通过d1的电流也通过d2，所以i2慢慢增大，但电流的方向与断裂前恰好相反．故c错误，d恰当．考点：自感3.如图所示，磁带录音机可用作录音，也可用作放音，其主要部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b.下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的描述，正确的是()a．放音的主要原理就是电磁感应，录音的主要原理就是电流的磁效应b．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应c．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用d．放音和录音的主要原理都是电磁感应【答案】a【考点】高中物理知识点》电磁学》电磁感应【解析】试题分析：磁带录音机能够录音也能够放音，主要就是磁头的磁化促进作用．当放音时磁带与磁头碰触，由于磁粉并使磁头的电流发生变化从而引致出现声音．而录音时，声音信号转变为电信号，通过磁头写下在磁带上．放音的主要原理磁生电，所以就是电磁感应现象，录音的主要原理就是电生磁，就是电流的磁效应，故a恰当；放音的主要原理磁生电，所以就是电磁感应现象，录音的主要原理就是电生磁，就是电流的磁效应，故b错误；放音的主要原理磁生电，所以就是电磁感应现象，录音的主要原理就是电生磁，就是电流的磁效应，故错误；放音的主要原理磁生电，所以就是电磁感应现象，录音的主要原理就是电生磁，就是电流的磁效应，故d错误；故挑选：a考点：电磁感应在生活和生产中的应用4.输电线的电阻为r，运送的电功率为p，用电压u供电，则用户获得的功率为a．p【答案】b【考点】高中物理知识点》电磁学》交流电》远距离电网【解析】试题分析：输电线上的电流为，选项b恰当。
高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交流电 2.正弦交变电流的描述
2.正弦交变电流的描述课后训练巩固提升一、基础巩固1.下列提到的交流电,不是指有效值的是( )A.交流电压表的读数B.保险丝熔断电流C.电容器击穿电压D.220 V交流电压2.在阻值为70 Ω的电阻中通以正弦交变电流,测得在10min内放出的热量为2.1×104 J,则此交变电流的最大值为( )A.0.24 AB.0.5 AC.0.707 AD.1 AA,所以I m=√2I=1A。
Q=I2Rt得I=√23.(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin 100πt V,对此电动势,下列表述正确的是( )A.最大值是50√2 VB.频率是100 HzC.有效值是25√2 VD.周期是0.02 s,电动势的最大值E m=50V,有效值为E=m√2=25√2V,周期T=2πω=0.02s,频率f=1T=50Hz,故C、D正确。
4.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间成正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R=10 Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻。
下列说法正确的是( )A.交变电流的频率为8 HzB.交变电流的有效值为√2 AC.交变电流的最大值为4 AD.电流的瞬时值表达式为i=2sin 4πt A,交变电流的周期为0.25s,故频率为4Hz,选项A错误。
根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2A,故有效值为√2A,选项B正确,C错误。
因ω=2πf=8πrad/s,故电流的瞬时值表达式为i=2sin8πtA,故选项D错误。
5.(多选)图(a)(b)分别表示两种电压的波形,其中图(a)所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是( )(a)(b)A.图(a)表示交流电,图(b)表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图(a)所示电压的瞬时值表达式为u=311sin 100πt VD.两种电压的周期相同(a)(b)都表示交流电,选项A错误。
图(a)中有效值U=m,而图√2(b)中的有效值与峰值不存在这一关系,所以它们的有效值不相同,选项B错误。
高中物理 第五章 交变电流 第4节 变压器课后习题(含解析)新人教版选修32
4 变压器1.一台理想变压器的副线圈有100 匝,输出电压为10 V,则铁芯中磁通量的变化率的峰值为()A.10 Wb/sB.14.1 Wb/sC.0.14 Wb/sD.28.2 Wb/s解析:由E=n·知,E m=×10 Wb/s=0.14 Wb/s,选项C正确。
答案:C2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I cd,为了使电流表能正常工作,则()A.ab接MN、cd接PQ,I ab<I cdB.ab接MN、cd接PQ,I ab>I cdC.ab接PQ、cd接MN,I ab<I cdD.ab接PQ、cd接MN,I ab>I cd解析:根据变压器原、副线圈中电流与匝数间的关系可知,I ab>I cd,所以ab接MN、cd接PQ,选项B正确。
答案:B3.一台理想变压器的原线圈接220 V正弦交流电压时,副线圈上仅接有阻值为10 Ω的电阻,电阻两端的电压为44 V。
若将副线圈的匝数增加100匝,则通过副线圈上此电阻的电流增加1.1 A。
由此可知该变压器原线圈的匝数为()A.200B.2 000C.50D.500解析:由题意知,当副线圈匝数增大100匝时,电阻器上的电压U2'=U2+ΔIR=44 V+1.1×100 V=55 V又由可得,解得n1=2 000,n2=400。
答案:B4.(多选)如图所示,L1、L2是高压输电线,图中两电表示数分别是220 V和10 A,已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1,乙图中原、副线圈匝数比为1∶10,则()A.甲图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VB.甲是电流互感器,输电电流是100 AC.乙图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VD.乙图是电流互感器,输电电流是100 A解析:题图甲是电压互感器,题图甲中的电表是电压表,根据可知输电电压为22 000 V,A对,B错;题图乙是电流互感器,题图乙中的电表是电流表,根据可得输电电流是100 A,C错,D对。
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交变电流习题课（课后作业）
班级_____________姓名_____________
巩固拓展
1．如图所示图像中属于交流电的有（ ）
2．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正确的是（ ）
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．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次
C．线圈每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向就改变一次
D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次
3．把一段长度一定的导线做成线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴以恒定的角速
度转动，哪个线圈产生的电动势最大值最大（ ）
A．做成矩形线圈
B．做成正方形线圈
C．做成圆形线圈
D．做成正三角形线圈
4．已知交变电流的瞬时表达式为i＝311sin314t，从t=0到第一次电流出现最大值时间是
（ ）
A．0.005s B．0.001s C．0.02s D．0.01s
5．如图所示，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OO′观察，线圈逆时针转动，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（ ）
A．线圈中感应电流方向为abcda
B．线圈中感应电流为2nBlR
C．穿过线圈的磁通量为0
D．穿过线圈的磁通量的变化率为0
6．发电机电枢以转速n=3000转/min在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面与磁感线方向平
行时，产生的感应电动势为1000V，若从线圈平面与中性面重合时计时，则所产生的感应
电动势的瞬时表达式e＝__________________，当t=0.03s时，电动势为__________V。
45
d
c
b
a
B
O
O′
e
t O e t O e t O e t
O
A B C D
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7．如图所示的100匝矩形线框以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动。ab=cd=0.2m，
ad=bc=0.5m，磁感应强度B＝0.1T，试求：
（1）线圈中产生的感应电动势的最大值是多少
（2）从图示位置计时，感应电动势的瞬时表达式
（3）由t=0至t=T/4过程中平均感应电动势的大小
（4）若线圈总电阻为100Ω，则在t=0至t=T/4过程中通过线圈
某截面的电量是多少？
创新探究
8．一根长直通电导线中的电流按正弦规律变化，如图所示，规定电流从左向右为正，在
直导线下方有一不闭合的金属框，则相对于b点来说，a点电势最高的时刻在__________
9．在两块金属板上加交变电压m2u=UsintT，当t=0时，板间有一个电子正处于静止状
态，下面关于电子以后的运动情况的判断正确的是（ ）
A．t=T时，电子回到原出发点
B．电子始终向一个方向运动
C．t=T/2时，电子将有最大速度
D．t=T/2时，电子位移最大
～
t
u
T/4
Um
i
b
a
t
i
t1
t2
t3
t4
O′
O
c
d
b
a
B
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