【物理】2020届一轮复习人教版交变电流传感器课时作业 8页

交变电流 传感器课时作业 交变电流的产生及描述 时间 / 40分钟 ‎1.[2018·北京丰台期末] 如图K28-1所示,矩形线框置于磁场中,该磁场可视为匀强磁场,线框通过导线与电阻R构成闭合回路,线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动.下列说法正确的是 (　　)‎ 图K28-1‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.线框通过图中位置瞬间,线框中的电流方向为ABCDA B.线框通过图中位置瞬间,穿过线框的磁通量最大 C.线框通过图中位置瞬间,通过电阻R的电流瞬时值最大 D.若使线框转动的角速度增大一倍,那么通过电阻R的电流的有效值变为原来的 ‎2.一台发电机的结构示意图如图K28-2所示,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形导线圈,线圈在绕过铁芯M中心的固定转轴匀速转动.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场,磁感应强度大小处处相等.若从线圈处于图示位置开始计时,设此时电动势为正值,图K28-3中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是 (　　)‎ 图K28-2‎ 图K28-3‎ 图K28-4‎ ‎3.(多选)[人教版选修3-2改编] 如图K28-4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,线圈沿顺时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,ab边的长度为L1,ad边的长度为L2,线圈电阻为R,转动的角速度为ω.当线圈转至图示位置时 (　　)‎ 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.穿过线圈的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,方向垂直纸面向里 ‎4.[2018·湖北恩施一中模拟] 一电阻接在10 V直流电源上,电功率为P;当它接到电压u=10sin ωt(V)的交流电源上时,电功率为 (　　)‎ A.0.25P ‎ B.0.5P C.P ‎ D.2P 图K28-5‎ ‎5.如图K28-5所示,N匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO'匀速转动,线框面积为S,线框电阻、电感均不计,在OO'左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R和理想电流表A,则 (　　)‎ A.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为e=NBωSsin ωt B.电流表的示数I=NBS C.R两端电压有效值U=NBS D.一个周期内R上产生的热量Q=‎ ‎6.电阻R1、R2与交流电源按照如图K28-6甲所示方式连接,R1=10 Ω,R2=20 Ω.合上开关S后,通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示.下列说法正确的是 (　　)‎ 图K28-6‎ A.通过R1的电流有效值是1.2 A B.R1两端的电压有效值是6 V C.通过R2的电流有效值是1.2 A D.R2两端的电压最大值是6 V 课时作业(二十九)　第29讲　变压器　远距离输电 时间 / 40分钟 ‎1.[2018·黄山模拟] 有一理想变压器,副线圈所接电路如图K29-1所示,灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡.当S断开时,灯L1正常发光.当S闭合后,下列说法正确的是 (　　)‎ 图K29-1‎ A.电阻R消耗的电功率增大 B.灯L1、L2都能正常发光 C.原线圈的输入功率减小 D.原、副线圈的电流之比减小 图K29-2‎ ‎2.[2018·天津卷] 教学用发电机能够产生正弦式交变电流.利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图K29-2所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的,则 (　　)‎ A.R消耗的功率变为P B.电压表V的读数为U C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变 ‎3.如图K29-3甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1,L1和L2是相同型号的白炽灯,L1与电容器C串联,L2与带铁芯的线圈L串联,V为交流电压表.当原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压时,电路稳定后,两只灯泡的亮度相同,则 (　　)‎ 图K29-3‎ A.与副线圈并联的电压表在t=1×10-2 s时的示数为0‎ B.与副线圈并联的电压表在t=0.5×10-2 s时的示数为22 V C.当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时,灯泡L1变亮,灯泡L2变暗 D.当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时,灯泡L1变暗,灯泡L2变亮 ‎4.(多选)如图K29-4甲所示是一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交变电压随时间变化的图像,现将该交流电接在如图乙所示的理想变压器原线圈的两端,V1、V2为理想交流电压表,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.下列说法中正确的是 (　　)‎ 图K29-4‎ A.该交变电压瞬时值的表达式为 u=220sin 100πt(V)‎ B.当t=1.5×10-2 s 时,线圈平面与磁场方向平行 C.若只减少理想变压器原线圈的匝数,则变压器的输入功率将减小 D.若只增大滑动变阻器接入电路中的阻值,则电压表V1与V2示数的比值将减小 ‎5.[2018·河北定州中学模拟] 如图K29-5所示,利用理想变压器进行远距离输电,发电厂的输出电压恒定,输电线路的电阻不变,当用电高峰到来时 (　　)‎ 图K29-5‎ A.输电线上损耗的功率减小 B.电压表V1的示数减小,电流表A1的示数增大 C.电压表V2的示数增大,电流表A2的示数减小 D.用户功率与发电厂输出功率的比值减小 图K29-6‎ ‎6.[2018·黑龙江大庆中学模拟] 如图K29-6所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt(V),则 (　　)‎ A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 V B.当t= s时,c、d间的电压瞬时值为110 V C.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小 D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变小 课时作业(二十八)‎ ‎1.C　[解析] 线框通过图中位置瞬间,穿过线框的磁通量为零,感应电动势最大,所以感应电流也最大,通过电阻R的电流瞬时值最大,故选项B错误,选项C正确;AB边和CD边切割磁感线产生感应电流,根据右手定则可判断,电流方向为ADCBA,故选项A错误;根据E=NBSω可知,ω增大一倍,E也增大一倍,根据I=可知,通过电阻R的电流的有效值也增大一倍,故选项D错误.‎ ‎2.D　[解析] 由于磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场,线圈绕过铁芯M中心的固定转轴匀速转动过程中,垂直切割磁感线,产生的电动势大小不变,经过竖直面时,方向改变,所以选项D正确.‎ ‎3.AC ‎4.B　[解析] 电阻接在10 V直流电源上,电功率为P,则P=;当它接到电压u=10sin ωt(V)的交流电源上时,电功率为P'==0.5P,故B正确.‎ ‎5.B　[解析] 线框始终只有一半面积在磁场中,故瞬时电动势为e=sin ωt,电压有效值为U=NBS,电流表示数I=NBS,A、C错误,B正确;Q=T=,D错误.‎ ‎6.B　[解析] 由i-t图像知,交变电流的最大值即通过R2的电流最大值为0.6 A,由正弦式交变电流最大值与有效值的关系可知,其有效值为0.6 A,由于R1与R2串联,所以通过R1的电流有效值也是0.6 A,选项 A、C错误;R1两端电压有效值为U1=IR1=6 V,选项B正确;R2两端电压最大值为U2m=ImR2=0.6×20 V=12 V,选项D错误.‎ 课时作业(二十九)‎ ‎1.A　[解析] 当S闭合后,副线圈两端的电压U2不变,而副线圈电路的总电阻减小,所以副线圈中的电流增大,由P=I2R知R消耗的电功率增大,故A正确;当S闭合后,副线圈电路的总电阻减小,副线圈中的电流增大,所以电阻R两端的电压增大,而副线圈两端的电压U2不变,所以灯泡两端的电压减小,灯L1、L2都不能正常发光,故B错误;由于副线圈电路的总电阻减小,消耗的功率P=增大,而输入功率等于输出功率,所以原线圈的输入功率增大,故C错误;根据电流与匝数关系=,因变压器原、副线圈的匝数之比不变,所以原、副线圈中电流之比不变,故D错误.‎ ‎2.B　[解析] 发电机线圈的转速变为原来的时,电动势的最大值、有效值均变为原来的,‎ 所以电压表的读数变为原来的,B正确;R两端的电压变为原来的,根据P=可知,R消耗的功率变为原来的,A错误;由于输出功率变为原来的,电压减小到一半,根据P=UI可知,电流变为原来的,电流表的读数变为原来的,C错误;由于转速变为原来的,则交变电流的频率变为原来的,D错误.‎ ‎3.C　[解析] 与副线圈并联的电压表的示数为副线圈两端电压的有效值,在不改变其他条件时,其示数不变,为U==22 V,A、B错误;正弦交变电压原来的频率为f==50 Hz,当频率变为100 Hz时,电容器对电流的阻碍作用减小,L1中电流增大,功率增大,灯泡变亮,但电感线圈对电流的阻碍作用增大,L2中电流减小,功率减小,灯泡变暗,C正确,D错误.‎ ‎4.BD　[解析] 由图像可知,该交流电的频率为50 Hz,电压最大值为220V,故其瞬时值表达式为u=220sin 100πt(V),选项A错误;由图像可知,当t=1.5×10-2 s时,交变电压最大,由法拉第电磁感应定律可知,此时磁通量的变化率最大,穿过线圈的磁通量为零,故此时线圈平面与磁场方向平行,选项B正确;若只减少理想变压器原线圈的匝数,则副线圈两端的电压将升高,副线圈中的电流将增大,变压器的输出功率将变大,故输入功率将变大,选项C错误;若只增大滑动变阻器接入电路中的阻值,由题意可知,电压表V1的示数不发生变化,而副线圈电路中电流将减小,定值电阻R0两端的电压将减小,电压表V2的示数将增大,故电压表V1与V2示数的比值将减小,选项D正确.‎ ‎5.D　[解析] 当用电高峰到来时,用户消耗的功率变大,则电流表A2示数变大,输电线上的电流变大,输电线上损耗的功率变大,选项A错误;电流表A1示数增大,因为发电厂的输出电压恒定,则升压变压器副线圈两端的电压不变,即电压表V1的示数不变,选项B错误;输电线上的电压损失变大,故降压变压器原线圈两端的电压减小,降压变压器副线圈两端的电压也减小,即电压表V2的示数减小,选项C错误;用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例=1-=1-,因为输电线上的电流增大,则电压损失增大,U1不变,所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小,故D正确.‎ ‎6.A　[解析] 当单刀双掷开关与a连接时,原、副线圈的匝数之比为10∶1,原线圈两端的电压有效值U1= V=220 V,根据=,解得U2=22 V,故电压表的示数为22 V,A正确;当t= s时,c、d间电压的瞬时值为u=220sin 100π× V=110 V,故B错误;当单刀双掷开关与a连接,滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电压不变,电流表示数减小,故C错误;当单刀双掷开关由a扳向b时,原线圈匝数减小,根据=,可知U2变大,‎ 电压表和电流表的读数均变大,故D错误.‎