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1、交流电的产生及描述练习题一、选择题1 下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（ ）2 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A. 交流电压的有效值为 36 2VB. 交流电压的最大值为 36 2V，频率为0.25HzC. 2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D. 1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快3 .如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置 的电压的波形如图乙所示.此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为P使加在电热丝上A. 110V( )B.
2、 156VC. 220VD. 311V4.两相同的白炽灯 Li、L2接到如图所示的电路中，灯Li与电容器串联，灯 L2与电感线圈串联，当 a、b处接电压最大值为 Um频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后灯L1的亮度大于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率应满足什么条件?A.最大值仍为Un,而频率大于fB.最大值仍为Un,而频率小于fC.最大值大于Un,而频率为fD.最大值小于Un,而频率仍为f( )5.阻值为10Q的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是（）A. 电压的有效值为10VB. 通过电阻的电流有效值为C. 电阻消耗电功率为 5
3、WD. 电阻每秒钟产生的热量为10J6 .如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为m,最大感应电动势为 Em,下列说法正确的是（）A. 当磁通量为零时，感应电动势也为零B. 当磁通量减小时，感应电动势在减小C. 当磁通量等于0.5m,感应电动势等于 0.5 EmD. 角速度3等于Em/m7将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为I，它在磁感应强度为B方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为 nr/s ,导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为 能正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为()A. (
4、2 n I 2nE)2/PB. 2( n I VlE)2/P2 2 2 2C. (In E) /2 PD . (In E) /P2 n8. 在两块金属板上加上交变电压u= Umsin Tt,当t = 0时，板间有一个电子正好处于静止状态，下面关于电子以后的运动情况的判断正确的是()A. t = T时，电子回到原出发点B电子始终向一个方向运动c. t =时，电子将有最大速度d. t = 2时，电子的位移最大二、非选择题9 我国南方山区的小水库有丰富的水力资源，有一个水力交流发电机在正常工作时，电动势310sin50 n tV,由于洪涝，水库水位暴涨，为加快泄洪，水轮带动发电机的转速增加0.4倍，
5、若其他条件不变，则电动势 e'=10. 如图所示，间距为 L的光滑平行金属导轨水平放置在竖直向上的磁感应强度为B的磁场中，一端接有阻值为R的电阻，一质量为 m电阻为r的导体棒ab放置在导轨上，在外力 F作用下从t =0开始运动，其速度规律为 v = vmsin 3 t，不计导轨电阻及感应电流的磁场对原磁场的影响, 求：(1)感应电动势的表达式；(2)电阻R上的发热功率.11. 如图所示，一个边长L= 10cm，匝数N= 100匝的正方形线圈 abed在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 0O匀速转动，磁感应强度B= 0.50T，角速度3= 10 n rad/s，外电路电阻 R= 4.0
6、Q ,线圈内ofB阻 r = 1.0 Q .(1) 求线圈转动的周期和感应电动势的最大值；(2) 写出线圈由图中所示位置开始计时时，感应电动势的瞬时表达式;(3) 求交流电压表的示数.12. 如图1所示，两块水平放置的平行金属板板长L= 1.4m，板距d= 30cm,两板间有B= 1.25T、垂直纸面向里的匀强磁场。在两板上加如图2所示的脉动电压。在 t = 0时，质量 m= 2X 1015kg、电荷量q_ 103=1X 10 C的正离子，以速度 V0= 4X 10 m/s从两板中间水平射入，试问：(1) 粒子在板间做什么运动？画出其轨迹。(2) 粒子在场区运动的时间是多少？C+ i w/10
7、?VJI3#图1图2#交流电的产生及描述 练习题 参考答案1、答案C解析我国居民日常生活所用的是正弦式交流电，其电压的有效值是220V,最大值为311V,周期为0.02s，所以只有C正确.2、答案BC1解析由图象可知，交流电压的最大值为 36 2V,有效值为36V,周期T= 4s，则f =0.25Hz , 故A错误，B正确；1s末交流电电压达到最大值， 线框平面应与磁场平行， 故D错误；2s末交流电压为零， 线框平面与磁场垂直，磁通量最大，故 C正确.3、答案BUf (Umx/2)2 T11解析 根据有效值的定义可得-rT=R 2，故U=2 X 3110 15 6V.4、答案A解析更换新正弦交
8、流电源后灯L1亮度大于灯L2的亮度，说明和灯 L1串联的电容器对交流电流的阻碍作用变小，则新电源的频率变大，故选A.5、答案BC厂U解析由U- t图象，交流电压最大值为10V,有效值为5 2V, A错误根据I = R B正确再根据P= |2R C正确，电阻每秒产生热量Q= Pt = 5J，故D错误.6、答案D解析当磁通量为零时，B/ S,此时线圈中感应电动势最大，A错；磁通量减小时感应电动势在增大，B错；当二0.5m时，线圈平面与中性面夹角为 60°或120°,此时感应电动势的大小 e= BSco sin60 °=m3可知D对.4#7、答案B解析正方形线圈转动的角
9、速度为3= 2nn，产生的正弦交流电的峰值为En= BSw = 2n n Bl：其22n n Bl22有效值为E=，计算可得灯泡电阻为2( n l2nB»2/P, B选项正确.& 答案BC解析t = 0时，电子不受力，此时两极板间电压为零，此后电压开始增大，t=扌时达到最大，此过程中电子沿电场力方向做加速度增大的加速运动，速度增大，寸f这段时间内，两极板间电压减小，但电场方向不变，所以电子在这段时间内仍沿原方向做加速度减小的加速运动，速度继续增大.f后电场变向，电子开始减速，但运动方向不变，直至t时刻速度减为零.故在t时电子有最大速度.9、答案434si n70 n tV解析
10、据 Ema= NB3， 3 = 2 n n，当n增加0.4倍时，o '= 1.4 o，所以 &ax'= 1.4 Emax= 1.4 X 310V= 434V,故 e'= 434sin70 n t V.10、答案(1) BLvsin o t解析(1)根据 E= BLv,有 E= BLvsin o t#11、答案11、答案(1)0.2s5n V (2) e= 5n COS10 n tV (3)22 n V解析(1) T= s = 0.2so 10 n2一 4Em= NBSo = 100X 0.50 X 10 X 10 X 10 n V= 5 n V.(2)题图示位置
11、为交流电最大值，瞬时值表达式为e= Encos 3 t = 5 n COS10 n t V(3)电动势有效值E=EnER+ r交流电压表示数 U= IR = 22n V.12、答案 见解析 (2)6.5 X 10 _4s解析 在第一个104s，电场、磁场同时存在，离子受电场力、洛伦兹力分别为 F= qE= qU= 5X 10 N(方向向下)、f = Bqv= 5X 10 N(方向向上)，离子做匀速直线运动.位移为s= Vot = 0.4m.第二个1O4S内，只有磁场，离子做匀速圆周运动，r = mq= 6.4 X 10 2m号，不会碰板，丁=备臥1X 10 4s，即正好在无电场时离子转满1周.易知以后重复上述运动，故轨迹如图所示.L 1 4(2)因s= 04 = 3.5，由图可知离子在场区范围内转了3周，历时t1= 3T= 3X 10 _4s;另有做匀速运动的时间 12= = 3.5 X 10 4s.V0总时间 t = 11 + 12= 6.5 X 10 4sIT6