人教版物理高二选修2-1 4.3三相交变电流同步练习B卷
人教版物理高二选修2-1 4.3三相交变电流同步练习B卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共10题；共20分)
1. （2分）对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列说法中正确的是（）
A . 电流大小变化，方向不变，是直流电
B . 电流大小、方向都变化，是交流电
C . 电流最大值为0.2A，周期为0.02
D . 电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电
2. （2分）一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴oo`匀速转动，线圈平面位于如图（甲）所示的匀强磁场中。通过线圈内的磁通量Φ随时间的变化规律如图（乙）所示。下列说法正确的是（）
A . t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大
B . t2、t4时刻线圈中感应电流方向改变
C . t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变
D . t2、t4时刻线圈中感应电动势最小
3. （2分）如图所示，一个单匝矩形线圈长为a，宽为b，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，绕OO'轴以角速度匀速转动。从图示位置开始计时，经过时间t时感应电动势为（）
A .
B .
C .
D .
4. （2分） (2017高二下·吉林期中) 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势ε=220 sin50πt（V），下列说法错误的是（）
A . 交流电的电动势峰值是220 V
B . 交流电的电动势有效值是220V
C . 当t= s时，电动势的瞬时值为220V
D . 当t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直
5. （2分） (2018高二下·博兴期中) 如图所示，一个匝数为100匝，内阻为1 的矩形线圈以固定转速50r/s 在匀强磁场中旋转，其产生的交流电直接给阻值19 的电阻供电，已知交流电压表的示数为190V，从图示位置开始计时（矩形线圈跟磁场垂直），则下列说法正确的是（）
A . 穿过矩形线圈平面的最大磁通量为 Wb
B . 图示时刻穿过矩形线圈平面的磁通量最大，感应电动势也最大
C . 从图示位置转过90°的过程中，通过线圈的电量为
D . 图示时刻流过矩形线圈的电流不为零
6. （2分）对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是
A . 电流的大小变化，方向也变化，是交变电流
B . 电流的大小变化，方向不变，不是交变电流
C . 电流的大小不变，方向不变，是直流电
D . 电流的大小变化，方向不变，是交变电流
7. （2分）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（）
A . t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零
B . t＝0.01 s时线框平面与中性面重合
C . 线框产生的交变电动势有效值为311 V
D . 线框产生的交变电动势频率为100 Hz
8. （2分） (2017高二下·莆田期中) 如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长L1=20cm，ad边长L2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转
速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．则（）
A . t=0 时刻线圈感应电流方向为abcda
B . 交流电周期为0.01s
C . 感应电动势的瞬时值表达式e=314cos （100πt） V．
D . 从t=0起转过90°过程中，流过R的电荷量为0.2C
9. （2分） (2017高二下·定州期中) 欲增大交流发电机的感生电动势而不改变频率，下面措施中不能采用的是（）
A . 增大转速
B . 增大磁感应强度
C . 增加线圈匝数
D . 增大线圈的包围面积
10. （2分）如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，内阻为r，绕OO′轴以角速度ω作匀速转动，在它从图示位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（）
A . 通过电阻的电量为
B . 通过电阻的电量为
C . 外力所做的功为
D . R两端电压的有效值为
二、填空题 (共6题；共16分)
11. （1分）交流发电机工作时，电动势瞬时值表达式为e=Emsinωt,若将电枢的转速提高1倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变。则其电动势瞬时值的表达式为________.
12. （3分）电磁波在真空中的传播速度是________m/s ．有一按正弦规律变化的交变电流u=200sin100πt （V），其电压的最大值是________V ，电压的有效值是________V ．
13. （3分）一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为：，则此发电机产生的电动势的最大值为________ V，有效值为________ V，发电机转子的转速为________转/秒。
14. （3分）如图所示，一个边长L=10cm，匝数N=100匝的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，磁感应强度B=0.50T，角速度ω=10π rad/s，外电路电阻R=4.0Ω，线圈内阻r=1.0Ω．则线圈转动的周期________，感应电动势的最大值________；线圈由图中所示位置开始计时，感应电动势的瞬时表达式________．
15. （3分）闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min，若线圈平面转至与磁场方向平行时的电动势为2 V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势的表达式为e＝________V，电动势的峰值为________V，从中性面起经 s，交流电动势的大小为________V。
16. （3分）一矩形线圈在匀强磁场中以角速度4π rad/s匀速转动，产生的交变电动势的图象如图所示。则交变电流的频率为________Hz，当t＝0时，线圈平面与磁感线________，当t＝0.5 s时，e为________V。
三、解答题 (共4题；共45分)
17. （5分）将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R ，让它在磁感应强度为B、方向如图所示的磁场中绕轴MN匀速转动，转速为n ，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分电阻不计，则灯泡的电阻为多少？
18. （15分） (2017高二下·江津期中) 如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂
直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为 T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时．求：
（1）
线圈中感应电动势的表达式；
（2）
由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；
（3）
当原、副线圈匝数比为2：1时，求电阻R上消耗的功率．
19. （15分） (2017高二下·射洪期中) 如图所示为一台小型发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．矩形线圈的面积S=2.0×10﹣2 m2 ，匝数N=40，线圈电阻r=1.0Ω，磁场的磁感应强度B=0.20T．线圈绕OO′轴以ω=100rad/s的角速度匀速转动．线圈两端外接电阻R=9.0Ω的小灯泡和一个理想交流电流．从图示位置开始计时，求：
（1）
线圈中产生的感应电动势的瞬时表达式．
（2）
小灯泡消耗的电功率．
（3）
线圈由图示位置转过90°的过程中，通过灯泡的电荷量．
20. （10分） (2017高二上·泰州期末) 如图所示，线圈的面积是0.05m2 ，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B= T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：
（1）
电路中交流电迅表和交流电流表的示数；
（2）
线圈从图示位置转过的过程中通过电阻R的电荷量．（结果可保留根号）
参考答案一、选择题 (共10题；共20分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
二、填空题 (共6题；共16分)
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
16-1、
三、解答题 (共4题；共45分)
17-1、
18-1、
18-2、18-3、19-1、19-2、19-3、20-1、
20-2、