魯科版物理選修32知能演練輕松闖關

1、1.下列說法不正確的是()A交流發(fā)電機是把其他形式的能轉化為電能的裝置B交流發(fā)電機是把電能轉變成其他形式能的裝置C交流發(fā)電機中電樞和磁極不管誰轉動，只要轉動，就稱為轉子，只要不動，就稱為定子D交流發(fā)電機利用的是電磁感應原理解析：選B.交流發(fā)電機是利用線圈在磁場中轉動，引起電磁感應現象形成電流，將其他形式的能轉化為電能交流發(fā)電機的內部是由轉子和定子組成的，轉動的為轉子，不動的為定子故選項A、C、D正確，B錯誤2.(2012·福鼎中學高二期末)一矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生交流電的圖象如圖所示，由圖可以知道()A0.01 s時刻線圈處于中性面位置B該交流電流頻率為50 HzC該交流

2、電流有效值為2 AD0.01 s時刻穿過線圈的磁通量為零解析：選D.0.01 s時感應電流最大，線圈與中性面垂直，穿過線圈的磁通量為零，A錯誤，D正確頻率f Hz25 Hz，B錯誤有效值I A4.54 A，C錯誤3.實驗室里的交流發(fā)電機可簡化為如圖所示的模型，正方形線圈在水平勻強磁場中繞垂直于磁感線的OO軸勻速轉動今在發(fā)電機的輸出端接一個電阻R和理想電壓表，并讓線圈每秒轉25圈，讀出電壓表的示數為10 V已知R10 ，線圈電阻忽略不計，下列說法正確的是()A線圈位于圖中位置時，線圈中的瞬時電流為零B從中性面開始計時，線圈中電流瞬時值表達式為isin25t(A)C流過電阻R的電流每秒鐘方向改變5

3、0次D電阻R上的熱功率等于20 W解析：選C.通過以下表格對各項進行逐一分析.選項分析過程結論A如題圖所示位置，磁通量變化最快，感應電動勢最大，感應電流最大×B電壓有效值為10 V，最大值為10 V，電流的最大值Im A，從中性面開始計時應該為：isin50t(A)×C頻率為25 Hz，每秒鐘電流方向改變50次D電壓有效值為10 V，R的功率為P10 W×4.(2011·高考天津卷)在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖甲所示，產生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則()At0.005 s時線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時線框

4、平面與中性面重合C線框產生的交變電動勢有效值為311 VD線框產生的交變電動勢頻率為100 Hz解析：選B.由題圖乙可知該正弦交變電動勢的電壓最大值為311 V，周期等于0.02 s，因此，根據正弦交變電動勢的最大值與有效值之間的關系式U得知選項C錯誤；又f，則頻率f50 Hz，選項D錯誤；當t0.005 s時，en311 V，取得最大值，穿過線圈的磁通量變化率最大，選項A錯誤；當t0.01 s時，交變電壓及電流方向發(fā)生改變，電壓值最小等于零，線框平面與中性面重合，選項B正確5.如圖所示，勻強磁場B0.1 T，所用矩形線圈的匝數N100，邊長ab0.2 m，bc0.5 m，以角速度100 ra

5、d/s繞OO軸勻速轉動當線圈平面通過中性面時開始計時，求：(1)線圈中感應電動勢的瞬時值表達式(2)由t0至t過程中的平均電動勢值解析：(1)感應電動勢的瞬時值eNBSsin t，由題可知Sab·bc0.2×0.5 m20.1 m2，EmNBS100×0.1×0.1×100 V314 V，所以e314 sin100t V.(2)用EN計算t0至t過程中的平均電動勢為：ENN，即ENBS，代入數值得E200 V.答案：(1)e314sin100t V(2)200 V一、選擇題1.(2012·大慶高二期末)如圖是某交流發(fā)電機產生的交變電流

6、的圖象，根據圖象可以判定()A此交變電流的頻率為5 HzB該交流電的電壓瞬時值的表達式為e12sin10t(V)C將標有“12 V，3 W”的燈泡接在此交變電流上，燈泡可以正常發(fā)光D圖象上對應的0.1 s時刻，發(fā)電機中的線圈剛好與中性面垂直解析：選A.由圖象知，交變電壓的最大值為Um12 V，周期T0.2 s，所以頻率f Hz5 Hz，角速度10 rad/s，瞬時值表達式e12sin10t V，A正確，B錯誤電壓有效值U6 V<12 V，所以燈泡不能正常發(fā)光，C錯誤t0.1 s時，e0，線圈與中性面重合，D錯誤2.一個矩形線圈在勻強磁場中轉動產生的交流電動勢為e220sin(100t)

7、V關于這個交變電流，下列說法中正確的是()A交變電流的頻率為100 HzB電動勢的有效值為220 VC電動勢的峰值為311 VDt0時，線圈平面與中性面垂直解析：選C.因為100，所以f50 Hz，A錯誤，電動勢的峰值為220 V約311 V，C正確電動勢的有效值U V220 V，B錯誤t0時，e0，線圈平面處于中性面，D錯誤3.如圖所示，有一矩形線圈abcd在勻強磁場中分別繞軸O1O1和中軸O2O2以同樣的角速度勻速轉動，那么此線圈在以O1O1和O2O2分別為軸旋轉到線圈平面與磁感線平行時，可產生的感應電流之比為()A12B21C14 D11解析：選D.感應電流I，而EBS，這與轉軸在何處無

8、關因此，感應電流之比為11.4.一個矩形線框的面積為S，在磁感應強度為B的勻強磁場中，從線圈平面與磁場垂直的位置開始計時，轉速為n轉/秒，則()A線框產生交變電動勢的最大值為nBSB線框產生交變電動勢的有效值為nBS/2C從開始轉動經過周期，線框中的平均感應電動勢為2nBSD感應電動勢瞬時值表達式為e2nBSsin2nt解析：選D.轉速為n轉/秒，則角速度為2n，根據感應電動勢的最大值公式EmNBS可以知道，電動勢的最大值為2nBS，有效值為最大值的，即為nBS，所以A、B錯從線圈平面與磁場垂直的位置開始計時，感應電動勢瞬時值表達式為eBSsint2nBSsin2nt，D對由EN得平均電動勢為

9、4nBS，C錯5.(2012·徐州高二質檢)電阻為1 的某矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動時，產生的正弦交流電的圖象，如圖中線a所示，當調整線圈轉速后該線圈中所產生的正弦交流電的圖象，如圖線b所示，以下關于這兩個正弦交變電流的說法正確的是()A在圖中t0時刻穿過線圈的磁通量均為零B線圈先后兩次轉速比為23C交流電a的電動勢的有效值為5 VD交流電b的電動勢的最大值為5 V解析：選C.t0時，磁通量都為最大，A錯誤兩次周期之比TaTb0.40.623，所以轉速之比nanb32，B錯誤由Ia及UaIaR得，Ua5 V，C正確由EmNBS可知，UamUbm32，所以Ubm V，

10、D錯誤6.如圖所示，一正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO勻速轉動，沿著OO觀察，線圈沿逆時針方向轉動已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈匝數為n，邊長為l，電阻為R，轉動的角速度為.則當線圈轉至圖示位置時，下列說法正確的是()A線圈中感應電流的方向為abcdaB穿過線圈的磁通量為0C線圈中的感應電流為D穿過線圈磁通量的變化率為0解析：選BC.圖示位置，線圈平面與磁場平行，所以穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率最大，B正確、D錯誤；此時由右手定則可知電流方向為adcba，A錯誤；由峰值表達式EmnBSnBl2，所以Im，圖示位置感應電流等于峰值，C正確7.一個匝數為10的矩

11、形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，周期為T.若把多用電表的選擇開關撥至交流電壓擋，測得a、b兩點間的電壓為20 V，則可知從中性面開始計時，當tT時，穿過線圈的磁通量的變化率約為()A1.41 Wb/s B2.0 Wb/sC14.1 Wb/s D20.0 Wb/s解析：選B.電壓表示數為線圈感應電動勢的有效值，根據法拉第電磁感應定律知20 V10·，所以tT時，穿過線圈磁通量的變化率約為2.0 Wb/s，B對8.某臺家用柴油發(fā)電機正常工作時能夠產生與我國照明電網相同的交變電流現在該發(fā)電機出現了故障，轉子勻速轉動時的轉速只能達到正常工作時的一半，則它產生的交變電動勢隨時間

12、變化的圖象是()解析：選B.我國照明用電的周期為0.02 s，轉速減半，周期變?yōu)樵瓉淼?倍，角速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，根據最大值公式EmnBS可知，Em變?yōu)樵瓉淼囊话?，B對如圖所示為演示交變電流產生的裝置圖，關于這個實驗，正確的說法是()A線圈每轉動一周，指針左右擺動一次B圖示位置為中性面，線圈中無感應電流C圖示位置ab邊的感應電流方向為abD線圈平面與磁場方向平行時，磁通量變化率為零解析：選AC.線圈在磁場中勻速轉動時，在電路中產生呈周期性變化的交變電流，線圈經過中性面時電流改變方向，線圈每轉動一周，有兩次通過中性面，電流方向改變兩次，指針左右擺動一次，故A正確線圈處于圖示位置時，ab邊向右運動

13、，由右手定則，ab邊的感應電流方向為ab，C正確線圈平面與磁場方向平行時，ab、cd邊垂直切割磁感線，線圈產生的電動勢最大，也可以這樣認為，線圈處于豎直位置時，磁通量為零，但磁通量的變化率最大，B、D錯如圖所示，虛線OO的左邊存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，右邊沒有磁場單匝矩形線圈abcd的對稱軸恰與磁場右邊界重合，線圈平面與磁場垂直，線圈沿圖示方向繞OO軸以角速度勻速轉動(即ab邊先向紙外、cd邊先向紙里轉動)，規(guī)定沿abcd方向為感應電流的正方向，從圖示位置開始計時，下圖中能正確表示線圈內感應電流i隨時間t變化規(guī)律的是()解析：選B.0內，ab一側的線框在磁場中繞OO轉動產生交變電流，由楞

14、次定律得電流方向為dcba且越來越大，內，ab一側線框在磁場外，而dc一側線框又進入磁場，產生交變電流，電流方向為dcba且越來越小，以此類推，可知it圖象為B.二、非選擇題如圖所示為演示用的手搖發(fā)電機模型，勻強磁場磁感應強度B0.5 T，線圈匝數n50，每匝線圈面積0.48 m2，轉速150 r/min，在勻速轉動過程中，從圖示位置開始計時(1)寫出交變感應電動勢瞬時值的表達式；(2)畫出et圖線解析：(1)當線圈平面經過中性面開始計時，則線圈在時間t內轉過角度t，于是感應電動勢瞬時值eEmsint，其中EmnBS.由題意知n50，B0.5 T， rad/s5 rad/s，S0.48 m2，EmnBS50×0.5×0.48×5 V188 V，所以e188sin5t(V)(2)根據交流電的方程畫圖線時，最大值是正弦圖線的峰值，由縱軸上的刻度值標出，交流電的頻率與正弦圖線的周期相對應，而周期由時間軸上的刻度值標出，T2/0.4 s，et圖線如圖所示答案：(1)e188sin5t(V)(2)見解析圖(2012·射陽中學高二期末)一個直流電動機的內電阻r2 ，與R8 的電阻串聯接在線圈上，如圖所示已知線圈面積為 m2，共100匝，線圈的電阻為2歐，線圈在B