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课时提升作业（三十）
(40分钟 100分)
选择题(题10题题7分70分选题已题号标出选全4分)
1(选)矩形线圈绕垂直匀强磁场磁感线轴匀速转动线圈通中性面时列说法正确( )
A穿线圈磁通量线圈中感应电动势
B穿线圈磁通量线圈中感应电动势等零
C线圈中感应电流方改变
D线圈中感应电流等零方改变
2(2013·西安模拟)交流发电机工作时电动势eE0sinωt电枢转速提高1倍条件变电动势变( )
AE0sin
B2E0sin
CE0sin2ωt
D2E0sin2ωt
3处匀强磁场中矩形线圈abcd恒定角速度绕ab边转动磁场方行纸面ab垂直t＝0时刻线圈面纸面重合(图)线圈cd边离开纸面外运动规定a→b→c→d→a方感应电流正反映线圈中感应电流I时间t变化图线( )
4(选)(2013·青岛模拟)交流电压表达式知
( )
A电压表测该电压示数100 V
B该交流电压周期002 s
C该电压加100 V 100 W灯泡两端灯泡实际功率100 W
Dt s时该交流电压瞬时值50 V
5图示电路中A熔断电流I0＝2 A保险丝R变电阻S交流电源交流电源阻计电动势时间变化规律e
220sin314t V保险丝熔断变电阻阻值应该( )
A110 Ω B110 Ω
C220 Ω D220 Ω
6(2013·太原模拟)图示图线a线圈匀强磁场中匀速转动时产生正弦交流电图调整线圈转速产生正弦交流电图图线b示关两正弦交流电说法错误( )
A图中t＝0时刻穿线圈磁通量均零
B线圈先两次转速3∶2
C交流电a瞬时值u＝10sin5πt(V)
D交流电b值V
7(选)图甲乙分表示两种电压波形中图甲示电压正弦规律变化列说法正确( )
A图甲表示交流电图乙表示直流电
B两种电压周期相等
C两种电压效值相等
D图甲示电压瞬时值表达式u＝311sin100πt V
8矩形线圈匀强磁场中绕垂直磁感线轴匀速转动穿线圈磁通量时间变化图图甲示列说法正确( )
At0时刻线圈面中性面垂直
Bt001 s时刻Φ变化率
Ct002 s时刻交流电动势达
D该线圈产生交流电动势图图乙示
9(选)图示匀强磁场中匀速转动矩形线圈周期T转轴O1O2垂直磁场方线圈电阻2 Ω线圈面磁场方行时开始计时线圈转60°时感应电流1 A列说法正确( )
A线圈消耗电功率4 W
B线圈中感应电流效值2 A
C意时刻线圈中感应电动势e4cost
D意时刻穿线圈磁通量Φsint
10(力挑战题)台型发电机产生电动势时间变化正弦规律图图甲示已知发电机线圈阻50 Ω现外接电阻950 Ω灯泡图乙示列说法正确( )
A电压表V示数220 V
B电路中电流方秒钟改变50次
C灯泡实际消耗功率484 W
D发电机线圈阻秒钟产生焦耳热242 J
二计算题(题2题30分必文字说明解题步骤数值计算注明单位)
11(12分)交流发电机矩形线圈abcd50 匝ab02 mbc01 m总电阻r＝10 ΩB＝05 T匀强磁场中磁通量位置开始100 rs转速匀速转动外电路接R＝40 Ω电阻线圈转周期时求外电阻R产生焦耳热Q
12(2013·郑州模拟)(18分)图示匀强磁场B＝01 T矩形线圈匝数N＝100边长ab＝02 mbc＝05 m角速度ω＝100π rads绕OO′轴匀速转动线圈面通中性面时开始计时试求：
(1)线圈中感应电动势瞬时值表达式
(2)t＝0t＝程中均电动势
(3)该交变电流电动势效值少？
答案解析
1解析选BD线圈通中性面时垂直磁场穿线圈磁通量磁通量变化率零线圈中感应电动势等零电流方改变选项BD正确
2解析选D转速提高1倍角速度变2ωenBSωsinωt选项D
3解析选C分析交变电流图问题应注意图线某时刻应线圈磁场中位置图线描述变化程应线圈处具体位置分析关键线圈图示位置时磁通量零感应电流值楞次定律判断线圈转90°程中感应电流正选项C正确
4解析选AB电压效值100 V电压表测该电压示数100 VA项正确ω100π rads周期T 002 sB项正确该电压加100 V
100 W灯泡两端灯泡恰正常工作C项错t s代入瞬时值表达式电压瞬时值100 VD项错
5解析选B该交变电流电动势效值UV＝220 V电阻阻值
6解析选A题图知t0时刻感应电动势零穿线圈磁通量选项A错误题图知Ta＝04 sTb＝06 s线圈先两次转速na∶nb＝Tb∶Ta＝3∶2选项B正确交流电a瞬时值u＝Umsin(t)u
10sin5πt(V)选项C正确感应电动势值UmNBSωNBS()Uma∶Umb＝Tb∶Ta交流电b值V选项D正确
总结提升根交变电流图确定量
(1)电流值
(2)周期T频率f
(3)时刻交流电瞬时值
(4)线圈处中性面电流值应时刻
(5)意时刻线圈位置磁场夹角
7解析选BD图坐标电压正负表示电压方两图均交流电A错两图周期2×102 sB正弦交流电U效然两图峰值相图乙非正弦(余弦)交流电适式效值求法C错正弦交流电电压瞬时值表达式u＝Umsinωt图甲知Um＝311 VT＝2×102 sω＝＝100π代入式u＝
311sin100πt VD
8解析选BΦt图知t0时Φ线圈处中性面位置时e0AD两项错误图知T004 st001 s时Φ0eB项正确t002 s时Φ0e0C项错误
变式备选(选)矩形线框匀强磁场匀速转动程中线框输出交流电压时间变化图图示列说法中正确( )
A交流电压效值36 V
B交流电压值36V频率025 Hz
C2 s末线框面垂直磁场通线框磁通量
D1 s末线框面垂直磁场通线框磁通量变化快
解析选BC线框输出交流电压时间变化图知交流电压值36 V频率025 HzB正确效值36 VA错误2 s末线框产生感应电动势零时线框面垂直磁场C正确1 s末线框产生感应电动势时线框面行磁场通线框磁通量变化快D错误
9解题指南解答题应注意三点：
(1)线圈行磁场开始计时瞬时值表达式余弦函数
(2)利瞬时值表达式求出电动势值效值
(3)利磁通量定义计算磁通量表达式
解析选AC线圈垂直中性面启动瞬时值表达式记e
Emcosθ代入数知2Emcos60°值Em4 V效值E2 VI A功率P 4 W瞬时值表达式e4costAC正确B错误EmNBSω意时刻穿线圈磁通量ΦBSsinθ
sinθ知D错误
10解析选D电压表示数灯泡两端电压效值图知电动势值Em220 V效值E＝220 V灯泡两端电压U＝209 VA错图知T＝002 s周期电流方改变两次知1 s 电流方改变100次B错灯泡消耗实际功率＝4598 WC错电流效值I＝22 A发电机线圈阻秒钟产生焦耳热Q＝I2rt＝222×50×1 J＝242 JD
11解析线圈转动程中产生感应电动势值
Em＝nBSω＝50×05×02×01×200π V＝314 V (3分)
效值E＝≈222 V (3分)
欧姆定律知通R电流I 444 A (3分)
tT×25×103 s
R产生焦耳热Q＝I2Rt＝197 J (3分)
答案197 J
12解析(1)感应电动势瞬时值e＝NBSωsinωt题意知：
S＝02×05 m2＝01 m2 (2分)
Em＝NBSω＝100×01×01×100π V＝314 V (3分)
e＝314sin100πt V (3分)
(2)计算
t＝0t＝程中均电动势
(3分)
(2分)
代入数值＝200 V (1分)
(3)电动势效值E＝ (2分)
Em＝NBSω
代入数E＝222 V (2分)
答案(1)e314sin100πt V (2)200 V (3)222 V
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课时提升作业（三十）
(40分钟 100分)
选择题(题10题题7分70分选题已题号标出选全4分)
1(选)矩形线圈绕垂直匀强磁场磁感线轴匀速转动线圈通中性面时列说法正确( )
A穿线圈磁通量线圈中感应电动势
B穿线圈磁通量线圈中感应电动势等零
C线圈中感应电流方改变
D线圈中感应电流等零方改变
2(2013·西安模拟)交流发电机工作时电动势eE0sinωt电枢转速提高1倍条件变电动势变( )
AE0sin
B2E0sin
CE0sin2ωt
D2E0sin2ωt
3处匀强磁场中矩形线圈abcd恒定角速度绕ab边转动磁场方行纸面ab垂直t＝0时刻线圈面纸面重合(图)线圈cd边离开纸面外运动规定a→b→c→d→a方感应电流正反映线圈中感应电流I时间t变化图线( )
4(选)(2013·青岛模拟)交流电压表达式知
( )
A电压表测该电压示数100 V
B该交流电压周期002 s
C该电压加100 V 100 W灯泡两端灯泡实际功率100 W
Dt s时该交流电压瞬时值50 V
5图示电路中A熔断电流I0＝2 A保险丝R变电阻S交流电源交流电源阻计电动势时间变化规律e
220sin314t V保险丝熔断变电阻阻值应该( )
A110 Ω B110 Ω
C220 Ω D220 Ω
6(2013·太原模拟)图示图线a线圈匀强磁场中匀速转动时产生正弦交流电图调整线圈转速产生正弦交流电图图线b示关两正弦交流电说法错误( )
A图中t＝0时刻穿线圈磁通量均零
B线圈先两次转速3∶2
C交流电a瞬时值u＝10sin5πt(V)
D交流电b值V
7(选)图甲乙分表示两种电压波形中图甲示电压正弦规律变化列说法正确( )
A图甲表示交流电图乙表示直流电
B两种电压周期相等
C两种电压效值相等
D图甲示电压瞬时值表达式u＝311sin100πt V
8矩形线圈匀强磁场中绕垂直磁感线轴匀速转动穿线圈磁通量时间变化图图甲示列说法正确( )
At0时刻线圈面中性面垂直
Bt001 s时刻Φ变化率
Ct002 s时刻交流电动势达
D该线圈产生交流电动势图图乙示
9(选)图示匀强磁场中匀速转动矩形线圈周期T转轴O1O2垂直磁场方线圈电阻2 Ω线圈面磁场方行时开始计时线圈转60°时感应电流1 A列说法正确( )
A线圈消耗电功率4 W
B线圈中感应电流效值2 A
C意时刻线圈中感应电动势e4cost
D意时刻穿线圈磁通量Φsint
10(力挑战题)台型发电机产生电动势时间变化正弦规律图图甲示已知发电机线圈阻50 Ω现外接电阻950 Ω灯泡图乙示列说法正确( )
A电压表V示数220 V
B电路中电流方秒钟改变50次
C灯泡实际消耗功率484 W
D发电机线圈阻秒钟产生焦耳热242 J
二计算题(题2题30分必文字说明解题步骤数值计算注明单位)
11(12分)交流发电机矩形线圈abcd50 匝ab02 mbc01 m总电阻r＝10 ΩB＝05 T匀强磁场中磁通量位置开始100 rs转速匀速转动外电路接R＝40 Ω电阻线圈转周期时求外电阻R产生焦耳热Q
12(2013·郑州模拟)(18分)图示匀强磁场B＝01 T矩形线圈匝数N＝100边长ab＝02 mbc＝05 m角速度ω＝100π rads绕OO′轴匀速转动线圈面通中性面时开始计时试求：
(1)线圈中感应电动势瞬时值表达式
(2)t＝0t＝程中均电动势
(3)该交变电流电动势效值少？
答案解析
1解析选BD线圈通中性面时垂直磁场穿线圈磁通量磁通量变化率零线圈中感应电动势等零电流方改变选项BD正确
2解析选D转速提高1倍角速度变2ωenBSωsinωt选项D
3解析选C分析交变电流图问题应注意图线某时刻应线圈磁场中位置图线描述变化程应线圈处具体位置分析关键线圈图示位置时磁通量零感应电流值楞次定律判断线圈转90°程中感应电流正选项C正确
4解析选AB电压效值100 V电压表测该电压示数100 VA项正确ω100π rads周期T 002 sB项正确该电压加100 V
100 W灯泡两端灯泡恰正常工作C项错t s代入瞬时值表达式电压瞬时值100 VD项错
5解析选B该交变电流电动势效值UV＝220 V电阻阻值
6解析选A题图知t0时刻感应电动势零穿线圈磁通量选项A错误题图知Ta＝04 sTb＝06 s线圈先两次转速na∶nb＝Tb∶Ta＝3∶2选项B正确交流电a瞬时值u＝Umsin(t)u
10sin5πt(V)选项C正确感应电动势值UmNBSωNBS()Uma∶Umb＝Tb∶Ta交流电b值V选项D正确
总结提升根交变电流图确定量
(1)电流值
(2)周期T频率f
(3)时刻交流电瞬时值
(4)线圈处中性面电流值应时刻
(5)意时刻线圈位置磁场夹角
7解析选BD图坐标电压正负表示电压方两图均交流电A错两图周期2×102 sB正弦交流电U效然两图峰值相图乙非正弦(余弦)交流电适式效值求法C错正弦交流电电压瞬时值表达式u＝Umsinωt图甲知Um＝311 VT＝2×102 sω＝＝100π代入式u＝
311sin100πt VD
8解析选BΦt图知t0时Φ线圈处中性面位置时e0AD两项错误图知T004 st001 s时Φ0eB项正确t002 s时Φ0e0C项错误
变式备选(选)矩形线框匀强磁场匀速转动程中线框输出交流电压时间变化图图示列说法中正确( )
A交流电压效值36 V
B交流电压值36V频率025 Hz
C2 s末线框面垂直磁场通线框磁通量
D1 s末线框面垂直磁场通线框磁通量变化快
解析选BC线框输出交流电压时间变化图知交流电压值36 V频率025 HzB正确效值36 VA错误2 s末线框产生感应电动势零时线框面垂直磁场C正确1 s末线框产生感应电动势时线框面行磁场通线框磁通量变化快D错误
9解题指南解答题应注意三点：
(1)线圈行磁场开始计时瞬时值表达式余弦函数
(2)利瞬时值表达式求出电动势值效值
(3)利磁通量定义计算磁通量表达式
解析选AC线圈垂直中性面启动瞬时值表达式记e
Emcosθ代入数知2Emcos60°值Em4 V效值E2 VI A功率P 4 W瞬时值表达式e4costAC正确B错误EmNBSω意时刻穿线圈磁通量ΦBSsinθ
sinθ知D错误
10解析选D电压表示数灯泡两端电压效值图知电动势值Em220 V效值E＝220 V灯泡两端电压U＝209 VA错图知T＝002 s周期电流方改变两次知1 s 电流方改变100次B错灯泡消耗实际功率＝4598 WC错电流效值I＝22 A发电机线圈阻秒钟产生焦耳热Q＝I2rt＝222×50×1 J＝242 JD
11解析线圈转动程中产生感应电动势值
Em＝nBSω＝50×05×02×01×200π V＝314 V (3分)
效值E＝≈222 V (3分)
欧姆定律知通R电流I 444 A (3分)
tT×25×103 s
R产生焦耳热Q＝I2Rt＝197 J (3分)
答案197 J
12解析(1)感应电动势瞬时值e＝NBSωsinωt题意知：
S＝02×05 m2＝01 m2 (2分)
Em＝NBSω＝100×01×01×100π V＝314 V (3分)
e＝314sin100πt V (3分)
(2)计算
t＝0t＝程中均电动势
(3分)
(2分)
代入数值＝200 V (1分)
(3)电动势效值E＝ (2分)
Em＝NBSω
代入数E＝222 V (2分)
答案(1)e314sin100πt V (2)200 V (3)222 V
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