人教版物理高二选修2-1 4.1交变电流的产生和描述同步练习B卷

第 1 页 共 13 页 人教版物理高二选修2-1 4.1交变电流的产生和描述同步练习B卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、 选择题 (共15题；共30分) 1. （2分） (2017高二下·兰州期中) 有一个交流电源，电源电动势随时间变化的规律如图所示，把一个阻值为10Ω的电阻接到该电源上，电源内阻不计，构成闭合回路．以下说法中正确的是（ ）

A . 电压的有效值为10V B . 通过电阻的电流有效值为1A C . 电阻每秒种产生的热量为10J D . 电阻消耗电功率为5W 2. （2分） 我国家庭照明电路的电压随时间变化的规律为u＝311sin100πt(V)。下列说法中正确的是（ ） A . 标有“输入电压100V~240V、50Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作 B . 标有“输入电压100V~240V、100Hz”旅行充电器接在该交流电上可以正常工作 C . 该交流电只能给标有311V的用电器供电 D . 该交流电给用某电器供电与用311V的稳恒直流电给该用电器供电，效果相同 3. （2分） (2017高三上·大连期末) 如图所示，闭合的矩形导体线圈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′方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1 ， ad边的边长为l2 ， 线圈总电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（ ） 第 2 页 共 13 页

A . 线圈中感应电流的方向为abcda B . 线圈中的感应电动势为2nBl2ω C . 穿过线圈磁通量随时间的变化率最大

D . 线圈ad边所受安培力的大小为 4. （2分） 匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场绕轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动一线框电阻不计，面积为0.4m2 ， 线框通过滑环与一理想自耦变压器楣连，自耦变压器左侧并联一只理想电压表Vl；右侧串联灯泡￡和滑动变阻器R ， R上并联一只理想电压表V2 ， 下列说法中正确的是（ ）

A . V1示数为4V ， 若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小 B . V1示数为40V ， 若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数不变，灯泡消耗的功率变小 C . 若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小 D . 若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大 5. （2分） 交流发电机在工作时的电动势为 ， 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 . 第 3 页 共 13 页

B . 2 C . D . 2 6. （2分） 一台旋转电枢式交流发电机，在正常工作时的正弦电动势 ，由于超负荷使电枢转速降低了 ，这时的电动势是（ ） A . B . C . D . 7. （2分） 交流发电机正常工作时产生的电动势为e＝Emsin ωt ， 若将其线圈的匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为 （ ）

A . e＝Emsin ωt B . e＝Emsin 2ωt C . e＝2Emsin ωt D . e＝2Emsin 2ωt 8. （2分） (2018高二下·南平期末) 如图所示，正方形线圈边长 ，匝数 匝，线圈电阻为 ，在磁感应强度为 的匀强磁场中以角速度 绕 轴匀速转动。若从图示位置开始计时，则（ ） 第 4 页 共 13 页

A . 线圈电动势的最大值是 B . 线圈电动势的有效值是 C . 线圈电动势瞬时值的表达式为 D . 线圈由图示位置转过 的过程中，通过导线线截面的电荷量为 9. （2分） (2017高二下·金州期中) 一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则（ ）

A . 流过电阻的电流是20 A B . 与电阻并联的电压表的示数是100 V C . 经过1分钟电阻发出的热量是6×103J D . 变压器的输入功率是1×103W 10. （2分） (2017高二上·乾安期末) 线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势如图所示，从图中可知（ ） 第 5 页 共 13 页

A . 在t1和t3时刻，线圈处于中性面位置 B . 在t2和t4时刻，穿过线圈的磁通量为零 C . 从t1到t4线圈转过的角度为πrad D . 若从0时刻到t4时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次 11. （2分） (2018高二下·云南期末) 如图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边为轴按图示方向匀速转动(从上往下看为顺时针转动)，将a、b两端连到示波器的输入端，若ab边中电流从a到b为正，则从示波器观察到的ab中电流随时间变化的图形是（ ）

A . B . C . D . 12. （2分） (2017高二下·吉林期中) 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势ε=220 sin50πt（V），下列说法错误的是（ ） 第 6 页 共 13 页

A . 交流电的电动势峰值是220 V B . 交流电的电动势有效值是220V C . 当t= s时，电动势的瞬时值为220V D . 当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直 13. （2分） 下列线圈中不能产生交变电流的是（ ）

A . B . C . D . 14. （2分） (2017高二下·江阴期中) 如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件来实现了无级调节亮度．给该台灯接220V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为（ ） 第 7 页 共 13 页

A . 220V B . 110V

C . D . 15. （2分） (2017·浠水模拟) 某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围成的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻，以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是（ ）

A . 若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值最小 B . 发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt C . 当用户数目增多时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向下滑动 D . 当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高 二、 填空题 (共6题；共16分) 16. （2分） (2017高二上·扬州期末) 有一台使用交流电的洗衣机上标有额定电压为“220V”的字样，这“220V”指交流电电压的________（填“瞬时值”、“有效值”、“最大值”），洗衣机工作时消耗的电能________洗衣机发热产生的内能．（填“大于”、“等于”、“小于”）

17. （3分） (2017高二下·马山期中) 我国照明电压的瞬时值表达式为e=220 sin 100πt V，它的周期是________，在1s内电流的方向改变________次，电压最大值为________． 第 8 页 共 13 页

18. （3分） 某三相交流发电机的相电压为380V，给负载供电的电路如图所示（图中R表示负载，L表示发电机线圈），此发电机绕组是________连接，负载是________连接，每相负载的工作电压是________V．

19. （3分） 一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为： ，则此发电机产生的电动势的最大值为________ V，有效值为________ V，发电机转子的转速为________转/秒。

20. （3分） 如图所示三相对称电路中，当开关S1 ， S2都闭合时，电流表读数均为10A；当S1断开，S2闭合时，A1=________，A2=________，A3=________．

21. （2分） 如图所示，线圈的面积是0．05m2 ， 共100匝；线圈的电阻r＝1Ω，外接电阻R＝24Ω。匀强磁场的磁感应强度为 T，当线圈以10π/s的角速度匀速转动时，若从线圈平面与磁感线平行时开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e=________(v)，电路中电流表的示数为________ A。

三、 解答题 (共4题；共35分) 22. （10分） (2018高二下·抚顺期中) 如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长为 ，ad边长 ，放在磁感应强度B=0.4T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 轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外，cd边正转入纸内。 第 9 页 共 13 页

（1） 写出感应电动势的瞬时表达式； （2） 线圈转一圈外力做功多少？ 23. （5分） 如图所示，三相交流的电压为220V，负载是不对称的纯电阻，RA=RB=22Ω，RC=27.5Ω，按星型连接．试求中线电流．

24. （10分） (2017高二上·新疆期末) 为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、总电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．（π取3.14）求：

（1） 交流发电机产生的电动势的最大值； （2） 电路中交流电压表的示数．