2020版高考物理一轮复习第十一章交变电流（第1课时）课时作业（含解析）

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1、课时作业【基础练习】一、交变电流的产生及变化规律1．如图所示，矩形线圈abcd绕轴OO′匀速转动产生交变电流，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是(　　)A．t＝0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大B．t＝(T为周期)时感应电流沿abcda方向C．若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的4倍D．若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍B　解析：图示时刻，ab，cd边切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零；根据线圈的转动方向，确定时线圈的位置，用右手定则可以确定线圈中的感应电流沿a

2、bcda方向；若转速增大为原来的2倍，由ω＝2πf知频率为原来的2倍；根据Em＝nBSω，E＝，I＝＝可知当转速为原来2倍，电流有效值变为原来的2倍．2．(多选)如图所示，是一个匝数n＝10匝的闭合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像．关于线圈中的感应电动势及感应电流，以下说法正确的是(　　)A．在t1＝0.1s时，线圈中的感应电动势最大B．在t2＝0.2s时，线圈中的感应电动势最大C．在t3＝0.3s时，线圈中的感应电流改变方向D．在t4＝0.4s时，线圈中的感应电流改

3、变方向BC　解析：由题图可知，在t1＝0.1s时，线圈中的磁通量最大，但变化率为零，感应电动势为零；在t2＝0.2s时，线圈中的磁通量为零，磁通量变化最快，感应电动势最大；在t3＝0.3s时，线圈中磁通量又达到最大值，前后时刻电流方向发生改变；t4＝0.4s时，线圈中的感应电流的方向不变．3．(多选)如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动周期为T0.线圈产生的电动势的最大值为Em，则(　　)A．线圈产生的电动势的有效值为EmB．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C．线圈转动

4、过程中磁通量变化率的最大值为EmD．经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次BC　解析：电动势的有效值为E＝；电动势的最大值Em＝BSω＝Φm×，所以穿过线圈的磁通量的最大值Φm＝；由E＝得磁通量变化率的最大值即为电动势的最大值；一个周期内电流的方向改变两次，两个周期内改变4次．4．(2017山西五校四联，19)(多选)如图甲所示，一台线圈内阻为2Ω的小型发电机外接一只电阻为10Ω的灯泡，发电机内匀强磁场的磁感应强度为T，线圈的面积为0.01m2，发电机正常工作时灯泡的电流i随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示．下

5、列说法正确的是(　　)A．t＝0.05s时，穿过线圈的磁通量为零B．t＝0.05s时，理想交流电压表的示数为30VC．发电机内线圈的匝数为240D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为9JAB　解析：由图乙可知t＝0.05s时，发电机的输出电流为最大值，此时线圈平面与中性面垂直，磁通量为零，A正确．由图乙可知电流的有效值I＝3A，理想交流电压表的示数U＝3×10V＝30V，B项正确．由图乙可知，电流最大值为3A，则发电机产生的感应电动势最大值Em＝nBSω＝(2Ω＋10Ω)×3A＝36V，又B＝T，S＝0.01m2，ω＝

6、＝10πrad/s，得n＝360，C项错误．Q＝32×2×1J＝18J，D项错误．二、有效值的理解与计算5．图甲中，A、B两点间接直流稳压电源，UAB＝100V，R1＝40Ω，滑动变阻器总电阻R＝20Ω，滑片处于变阻器正中位置；图乙中，自耦变压器输入端a、b接交流稳压电源，其电压有效值Uab＝100V，滑片处于线圈正中位置，R2＝40Ω.若R1和R2的发热功率分别为P1和P2，则P1和P2的关系为(　　)A．P1＝P2B.＝C.＝D.＝C　解析：图甲中，R1两端的电压为U1＝80V，图乙中，R2两端的电压为U2＝200

7、V，所以＝＝，选项C正确．6．(多选)图(甲)为一正弦式交变电流的图像，图(乙)为一方波交变电流的图像．以下关于这两个交变电流的说法中正确的是(　　)A．两种交变电流的有效值均为AB．图(甲)表示的交变电流的瞬时值的表达式为i＝2sin10πt(A)C．两种交变电流分别通过同一只电阻，在各自的一个周期内，在该电阻上产生的热量之比为Q甲∶Q乙＝2∶3D．图(甲)表示的交变电流经过一个理想二极管后有效值为1ACD　解析：从题图上可以看出，正弦式交变电流的峰值是2A，周期是0.4s；而方波交变电流的峰值也是2A，周期则为0.

8、3s．正弦式交变电流的有效值为I1＝＝A，方波交变电流的有效值I2＝2A；正弦式交变电流瞬时值的数学表达式为i＝2sin5πt(A)；将两种不同的交变电流分别通过同一个电阻的时候，由于热量的计算要用电流的有效值，所以有Q甲＝IRT1，Q乙＝IRT2，代入数据可得Q甲∶Q乙＝2∶3；由于二极管的单向导电性，t轴以下(或上)的图线消失