高中鲁科版 (2019)第2节 交变电流的产生随堂练习题

这是一份高中鲁科版 (2019)第2节 交变电流的产生随堂练习题，共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．某正弦交流电通过一阻值为20 的电阻，2 s内产生的电热为40 J，则
A．此交流电的电流强度的有效值为1 A，最大值为 A
B．此交流电的电流强度的有效值为 A，最大值为4 A
C．电阻两端的交流电电压的有效值为20 V，最大值为40 V
D．电阻两端的交流电电压的有效值为40 V，最大值为40 V
2．如图所示，图1和图2分别表示两种交变电压随时间变化关系图像，其中图2为正弦交变电压图像。分别用和表示图1和图2中交变电压的有效值，则（ ）
A．B．
C．D．
3．甲灯标有“220V，40W”的字样，乙灯标有“110V，40W”的字样，它们都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．甲灯较亮B．乙灯较亮
C．一样亮D．额定电压不同无法比较
4．.交流发电机的线圈在匀强磁场中转动，当线圈平面通过中性面时，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大
B．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大
C．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零
D．穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零
5．如图甲所示，一小型发电机内有矩形线圈，线圈电阻为。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。通过电阻的电流随时间变化如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．图甲时刻，线圈平面与中性面垂直
B．该发电机产生交流电的最大感应电动势为
C．该发电机产生的交变电流的频率为
D．电阻的热功率为
6．如图所示，交流发电机线圈的面积为0.05m2，共100匝。该线圈在磁感应强度为T的匀强磁场中，以10πrad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50Ω，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则（ ）
A．线圈中的电动势为e＝50sin（10πt）V
B．电流表的示数为A
C．电压表的示数为50A
D．R1上消耗的电功率为50W
7．如图所示，边长为L、匝数为N的正方形闭合线abcd圈绕对称轴OO'匀速转动，角速度为w，空间中只有OO'左侧存在垂直于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（）
A．线圈中感应电动势的有效值为
B．线圈中感应电动势的最大值为
C．在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流
D．当线圈转到图中所示位置时，穿过线圈的磁通量为
8．如图所示，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，线圈所围面积为S，线圈的总电阻为R.t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动．则( )
A．时刻t线圈中电流的瞬时值i=csωt
B．线圈中电流的有效值I=
C．线圈中电流的有效值I=
D．线圈消耗的电功率
9．如图，匀强磁场中，匝数为50匝的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，负载电阻为，线圈自身电阻忽略不计，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律，下面说法正确的是（ ）
A．感应电流的周期为B．时，线圈中的电流为零
C．时，线圈中的电流最大D．时间内，线圈产生的热量为
10．手摇式发电机是实验室中常用的演示工具，如图甲所示，它可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过E、F与外电路连接，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电压表。在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为nBSω
B．通过灯泡的电荷量为
C．电灯中产生的焦耳热为
D．流过线圈的电流的平均值为nBSωR+r
11．一个长为宽为单匝的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中按照下图中的甲、乙、丙三种情景以相同的角速度绕匀速转动给相同的小灯泡供电。其中甲图和乙图中的为线框的左右对称轴，丙图的和边重合，则以下三种情况所产生的交变电流有效值的比值是（ ）
A．B．
C．D．
12．正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R＝10 Ω，交流电压表的示数是10 V．图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象．则( )
A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝cs(100πt) A
B．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝cs(50πt) A
C．R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR＝5cs(100πt) V
D．R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR＝5cs(50πt) V
13．交变电流的（ ）
A．周期为100sB．频率为50Hz
C．电压峰值为D．电压有效值为50V
14．如图所示，两根电阻不计、长度均为的平行导轨MN、PQ固定于方向竖直向下的匀强磁场中，导轨的间距为，导轨右端连接着一阻值的定值电阻和理想交流电流表，长度为1m、电阻的导体棒垂直导轨放置。第1次，开关S断开，保持磁感应强度大小恒为，导体棒以OO1为平衡位置在导轨上左右往复运动，其速度随时间的关系为，电流表的示数为I；第2次，拿走导体棒，闭合开关S，使磁感强度随时间按图乙所示规律变化，电流表的示数仍为I，则下列说法正确的是（ ）
A．第1次产生的是周期为1s的正弦交流电
B．第2次产生的是周期为10s的交流电
C．电流表的示数
D．两种情况下1s内定值电阻R上产生的热量均为
15．一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为e 311sin 314t（V），则此发电机产生的电动势的最大值为（ ）
A．311 VB．220 VC．31.1 VD．22 V
二、填空题（共4题）
16．如图是某正弦式电流的图象，则此正弦式电流的周期为_______s,电流的峰值为_______A．
17．如图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中．线圈以ad边为轴匀速转动，产生正弦武交变电流的感应电动势e=311sin100t，如果将其转速增加一倍，其他条件保持不变，则该正弦式交变电流的周期交为 ___s，感应电动势的最大值变为_______V.
18．如图所示表示的是交流电的电流随时间变化的图像，负方向为正弦图像的一部分，则此交流电的电流的有效值是_______A．
19．图甲为课堂演示用的手摇发电机，现将此手摇发电机的输出端与电压传感器并联后接入数据采集器，在计算机显示屏上得到如图乙所示的波形电压。
（1）研究此交变电流的波形，发现屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第31个向上的“尖峰”经历的时间为1min，则手摇发电机线圈转动的平均角速度为____________rad/s。
（2）屏上出现的电压波形不是正弦波，其原因可能是_____________________。（写出一条即可）
（3）将发电机输出的电流通过整流装置后得到如图丙所示的正弦交变电流图像，此电流的瞬时值表达式为_____________，电流的有效值为_______________。
三、综合题（共4题）
20．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如下图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如下图乙所示． 求：
（1）电压表的示数；
（2）发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热；
（3）若发电机是单匝线圈，通过线圈的最大磁通量．
21．如图所示，矩形线圈匝数N＝100，ab＝30 cm，ad＝20 cm，匀强磁场磁感应强度B＝0.8 T，绕轴OO′从图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s，则：
（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？
（2）线圈产生的感应电动势最大值Em为多大？
（3）求感应电动势e随时间t变化的表达式。（从图示位置开始计时）
（4）从图示位置开始匀速转动60°时，线圈中产生的感应电动势为多少？
22．正弦交变电压u=50sin314tV，加在一氖管的两端．已知当氖管电压达到V时，才开始发光，求此氖管在一个周期内发光的时间和5min内发光的次数．
23．如图所示，匀强磁场的磁感应强度T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OOʹ匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω．求：
(1)转动过程中线圈中感应电动势的最大值；
(2)电压表的读数；
(3)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过30°角的过程中产生的平均感应电动势．
参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．C
5．D
6．B
7．B
8．B
9．D
10．C
11．C
12．A
13．B
14．D
15．A
16． 0.02s 2A
17． 0.01 622
18．
19． 线圈所在的磁场不是匀强磁场
20．（1）147.8V；（2）12.17J；（3）0.70Wb
21．（1）0.048 Wb；（2）480π V；（3）e＝480πcs 100πt（V）；（4）240π V
22．时间为0.01s ；次
23．(1) (2) (3)