高中魯科版物理新選修32交變電流 章節(jié)練習(xí)

1、高中魯科版物理新選修3-2 第三章 交變電流 章節(jié)練習(xí)一、單選題1.如圖所示，A、B兩燈相同，L是帶鐵芯的電阻可不計的線圈，下列說法中正確的是（ ） A.開關(guān)K合上瞬間，A燈先亮 B燈后亮B.K合上穩(wěn)定后，A、B同時亮著C.K斷開瞬間，A、B同時熄滅D.K斷開瞬間，B立即熄滅，A閃亮一下再熄滅2.如圖所示，R1、R2是兩個定值電阻，R是滑動變阻器，L為小燈泡，電源的內(nèi)阻為r，開關(guān)S閉合后，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上移動時，則（ ）A.電壓表示數(shù)不變B.小燈泡變亮C.電容器處于充電狀態(tài)D.電源的電功率變大3.下列說法中正確的是（ ） A.直流電不能通過電容器B.交流電不能通過電容器C.直流電、交流

2、電都能通過電容器D.電感器對交流電沒有阻礙4.小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖如圖所示：單匝矩形線圈ABCD置于勻強(qiáng)磁場中，繞過BC、AD中點的軸OO以恒定角速度旋轉(zhuǎn)，軸OO與磁場垂直，矩形線圈通過滑環(huán)與理想交流電流表A ， 定值電阻R串聯(lián)，下列說法中正確的是（）A.線圈平面與磁場垂直時，交流電流表A的示數(shù)最小B.線圈平面與磁場平行時，流經(jīng)定值電阻R的電流最大C.線圈平面與磁場垂直時，通過線圈的磁通量變化率最大D.線圈平面與磁場平行時，通過線圈的磁通量最大5.如圖所示電路中，電源內(nèi)電阻和線圈L的電阻均不計，K閉合前，電路中電流為I=E/2R 將K閉合時，線圈中的自感電動勢（ ）A.方向與原電流方向相同B

3、.有阻礙電流作用，最后電流總小于IC.有阻礙電流增大的作用，電流保持I不變D.有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是要增大到2I6.如圖，三相交流發(fā)電機(jī)每相電壓為220V，接成星型，如果負(fù)載接成三角形，則負(fù)載每相的電壓是（） A.220 VB.220 V C.220 V D.因三相負(fù)載電阻大小未知，每相的電壓無法判斷7.如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法正確的是（） A.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零B.線圈先、后兩次轉(zhuǎn)速之比為5：2C.交流電a的瞬時值表達(dá)式為u=10s

4、in5t（V）D.交流電b的最大值為5V二、填空題8.如圖所示，L是一個帶鐵芯的電感線圈，R為純電阻，兩條支路的直流電阻相等A1和A2是完全相同的兩個雙偏電流表，當(dāng)電流從“+”接線柱流入電流表時指針向右偏，反之向左偏在開關(guān)K合上到電路穩(wěn)定前，電流表A1的偏角_電流表A2的偏角，A1指針向_偏，A2指針向_偏；電路穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)K，在斷開K后的短時間內(nèi)，A1的偏角_A2的偏角，A1指針向_偏，A2指針向_偏（選填“左”、“右”、“大于”、“等于”或“小于”） 9.如圖所示，A1與A2是兩只相同的電流表，自感線圈L的直流電阻和R相等，開關(guān)S閉合的瞬間，A1的示數(shù)_于A2的示數(shù)，開關(guān)S閉合穩(wěn)定后

5、，A1的示數(shù)_于A2的示數(shù)，S斷開的瞬間，A1的示數(shù)_于A2的示數(shù)。（填“大”、 “小”、“等”）。10.如圖所示，一個邊長L=10cm，匝數(shù)N=100匝的正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，角速度=10 rad/s，外電路電阻R=4.0，線圈內(nèi)阻r=1.0則線圈轉(zhuǎn)動的周期_，感應(yīng)電動勢的最大值_；線圈由圖中所示位置開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式_11.如圖甲所示，為使燈泡最亮，開關(guān)應(yīng)該連到_（A端或B端），如圖乙所示，為使燈泡最亮，開關(guān)應(yīng)該連到_（A端或B端）。三、綜合題12.如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd中，ab=cd=50

6、cm，bc=ad=30cm，匝數(shù)n=100，線圈電阻r=0.2，外電阻R=4.8線圈在磁感強(qiáng)度B=0.05T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO勻速轉(zhuǎn)動，角速度=100rad/s求：（1）產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值； （2）若從圖示位置開始計時，寫出感應(yīng)電流隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式 13.如圖1所示，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢圖象如圖2中曲線a ， b所示；（1）則曲線a、b對應(yīng)的周期之比為_ （2）曲線b表示的交變電動勢的有效值為_V 四、解答題14.如圖甲、圖乙兩個電路都是從左端輸入信號，從右端輸出信號。圖甲中輸入的是高頻、低頻混合

7、的交流信號，要求只輸出低頻信號；圖乙中輸入的是直流和低頻交流的混合信號，要求只輸出低頻交流信號。那么C1、C2中哪個該用大電容？哪個該用小電容？答案解析部分一、單選題1.【答案】D 【解析】【解答】解:開關(guān)K閉合的瞬間，兩燈同時獲得電壓，所以A、B同時發(fā)光由于線圈的電阻可以忽略，燈A逐漸被短路，流過A燈的電流逐漸減小最后熄滅，B燈電流逐漸增大，故A錯誤，B錯誤；斷開開關(guān)K的瞬間，B燈的電流突然消失，立即熄滅，流過線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)電源，自感電流流過A燈，所以A燈突然閃亮一下再熄滅，故C錯誤，D正確【分析】開關(guān)K閉合的瞬間，電源的電壓同時加到兩燈的兩端，兩燈同時發(fā)光由于線圈

8、的電阻可以忽略，燈A逐漸被短路，隨后A燈變暗，B燈變亮斷開開關(guān)K的瞬間，B燈立即熄滅，A燈突然閃亮一下再熄滅2.【答案】C 【解析】【解答】解：AB、閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動變阻器觸頭P向上移動時，R增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，則小燈泡亮度變暗，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，則電壓表的示數(shù)變大故AB錯誤C、電路穩(wěn)定時電容器的電壓等于R1、R串聯(lián)總電壓，R增大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知，電容器的電壓增大，則電容器處于充電狀態(tài)，故C正確D、電源的總功率為P=EI，干路電流I減小，E不變，則電源的總功率變小，故D錯誤故選：C【分析】先分析變阻器接入電路的電阻的變化情況，再分析總電阻的變化

9、，由閉合電路歐姆定律分析干路電流的變化，從而確定燈泡和電壓表示數(shù)的變化根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點分析電容器的電壓變化，即可判斷是充電還是放電電源的總功率為P=EI，根據(jù)電流的變化判斷其變化3.【答案】A 【解析】【分析】電容器的作用是通交流，隔直流，A正確，BCD錯誤【點評】電容器對電流的作用是通交流，隔直流，4.【答案】B 【解析】【解答】A、交流電流表顯示的是交流電的有效值，不隨線圈的轉(zhuǎn)動而變化；故A錯誤；B、線圈與磁場平行時，磁通量最小，此時電動勢最大，電流最大；故B正確；C、線圈平面與磁場垂時，通過線圈的磁通量的變化率為零；故C錯誤；D、線圈平面與磁場平行時，通過線圈的磁通量為零；故

10、D錯誤故選：B【分析】從圖示位置開始計時，交變電流的瞬時電動勢表達(dá)式為：e=NBScost；根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行分析討論即可5.【答案】D 【解析】【分析】K閉合后，電阻R被短路，所以電路電流增大，故線圈產(chǎn)生自感，阻礙電流增大，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和原電流方向相反，最后穩(wěn)定后，還是要增大到2I ， 所以ABC錯誤D正確，【點評】自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵守楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律6.【答案】C 【解析】解答：三相負(fù)載接成三角形時，負(fù)載的相電壓等于線電壓，線電壓等于三相電源相電壓的 倍，故 負(fù)載相電壓為 ，故C正確，ABD錯誤故選：C分析：三相負(fù)載接成三角形時，負(fù)載的相電壓等于線電壓，線

11、電壓等于三相電源相電壓的 倍，可求解7.【答案】C 【解析】【解答】A、t=0時刻U=0根據(jù)法拉第定律，磁通量變化率為零，而磁通量最大故A錯誤B、由圖Tb=0.6s ， 則線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比na：nb=Tb：Ta=3：2故B不正確C、由圖電壓最大值Um=10V ， 周期Ta=0.4S ， =5rad/s ， 交流電壓的瞬時值表達(dá)式為u=Umsint=10sin5tV 故C正確D、由電動勢的最大值Em=NBS ， 則兩個電壓最大之值比Uma：Umb=a：b=3：2，則交流電b電壓的有效值為20/3V 故D錯誤故選：C【分析】由圖讀出電壓最大值Um ， 周期T ， 由=求出，寫出交流電a的瞬時值

12、表達(dá)式由周期關(guān)系求出轉(zhuǎn)速關(guān)系t=0時刻電壓為零，由法拉第電磁感應(yīng)定律分析磁通量由U=Um求出有效值二、填空題8.【答案】小于；右；右；等于；右；左 【解析】【解答】解：在開關(guān)K合上到電路穩(wěn)定前，由于L的自感的影響，電流表A1的偏角 小于電流表A2的偏角，A1指針向 右偏，A2指針向 右偏；電路穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)K，在斷開K后的短時間內(nèi)，L與R、以及電流表A、B組成閉合回路，由于L阻礙電流的減小，所以A1的偏角 等于A2的偏角，A1指針仍然向右偏，A2指針的方向與原來相反，是向左偏故答案為：小于，右，右，等于，右，左【分析】電路中有線圈，當(dāng)通過線圈的電流發(fā)生變化時會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢去阻礙線圈中電流

13、變化 9.【答案】大；等；等 【解析】【解答】解:開關(guān)S閉合的瞬間，通過兩個支路的電流都增大，由于L中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增加，所以A2的示數(shù)小于A1；電路穩(wěn)定后，由于兩個支路的直流電阻相等，所以電流相等，A1的示數(shù)等于A2的示數(shù)；S斷開的瞬間，在L中產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減少，在R, A1 A2,L中形成新的回路，所以A1的示數(shù)等于A2的示數(shù)?！痉治觥慨?dāng)開關(guān)接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原來電流的變化，根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律來分析10.【答案】0.2s；15.7V；e=15.7cos10t 【解析】【解答】根據(jù)公式： ，根據(jù)Em=NBS ， 可得感應(yīng)電動勢的

14、最大值：Em=1000.50.10.110v=15.7（v）由于線框垂直于中性面開始計時，所以電動勢瞬時值的表達(dá)式：e=15.7cos10t故答案為：0.2s，15.7V，e=15.7cos10t【分析】由周期和角速度關(guān)系可求得周期；根據(jù)Em=NBS求出最大值，再寫出電動勢和電流的瞬時表達(dá)式；11.【答案】A端；B端 【解析】【解答】電容器在電路中，具有隔直流通交流的作用，電感器有通直流阻交流的作用電流常常既有交流成分，又有直流成分，若要把交流成分輸送到下一級，為使燈泡最亮，開關(guān)應(yīng)該連到A端；因為電容器有隔直流通交流的作用，為使燈泡最亮，開關(guān)應(yīng)該連到B端?！痉治觥拷鉀Q本題的關(guān)鍵知道，當(dāng)電容器的

15、電容越小，頻率越低時，容抗越高，電感器對電流的變化有阻礙作用，電流增大，阻礙其增大，電流減小，阻礙其減小。三、綜合題12.【答案】（1）解：應(yīng)電動勢的最大值：Em=nBS=1000.05（0.50.3）100=75V；（2）解：根據(jù)歐姆定律，感應(yīng)電流的最大值為：= =15A圖示位置與中性面垂直，故感應(yīng)電流隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式為：i=Imcost=15cos100t（A） 【解析】【分析】（1）根據(jù)公式Em=NBS列式求解感應(yīng)電動勢的最大值；（2）圖示位置與中性面垂直，根據(jù)公式i=Imcost求解感應(yīng)電動勢的最大值13.【答案】（1）2：3（2）【解析】【解答】由圖可知，a的周期為4102s；b的周期為6102s，則a、b對應(yīng)的周期之比為2：3；根據(jù)轉(zhuǎn)速 知曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3：2，曲線a表示的交變電動勢最大值是12V，根據(jù)Em=NBS=NBS2n得曲線b表示的交變電動勢最大值是8V，則有效值為 ；故答案為：2：3，