高中物理复习交流电电磁场和电磁波Word文档下载推荐.docx
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到达虚线位置过程中,求:
（1）通过R的电荷量q为多少？
（2）R上产生的电热QR为多少？
（3）外力做的功W为多少？
答案
（1）
（2）（3）
题型1求交流电的有效值
【例1】如图所示表示交变电流的电流随时间变化的图象,此交变电流的有效值
是（）
A.5AB.5A
C.3.5AD.3.5A
答案B
题型2交流电图象的应用
【例2】如图所示,为某交变电动势随时间变化的图象,从图象中可知交变电动势的峰值为V,周期T是s,交变电动势变化最快的时刻是,穿过产生此电动势的线圈的磁通量变化最快的时刻是,若此交流线圈共100匝,则穿过此线圈的最大磁通量是Wb.
答案3102×
10-2（n=1,2,3…）（n=0,1,2,3…）1×
10-2
题型3生活物理
【例3】曾经流行过一种自行车,它有能向车头灯供电的小型交流发电机,如图甲为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定转轴上的矩形线框,转轴过bc边中点,与ab边平行,它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图乙所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动.设线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感应强度B=0.010T,自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,大齿轮的半径R3=10.0cm.现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大时才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V?
（假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动）
答案3.2rad/s
1.一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为（）
A.×
10-5AB.×
10-5AC.×
10-5AD.×
10-5A
2.如图所示,一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,
周期为T.若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡,测得a、b两点间的电压为
20.0V,则可知:
从中性面开始计时,当t=T/8时,穿过线圈的磁通量的变化率约
为（）
A.1.41Wb/sB.2.0Wb/sC.14.1Wb/sD.20.0Wb/s
3.如图所示为演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=0.5T,线圈匝数
n=50,每匝线圈面积0.48m2,转速150r/min,在匀速转动过程中,从图示位置线
圈转过90°
开始计时.
（1）写出交变感应电动势瞬时值的表达式.
（2）画出e-t图线.
答案
（1）e=188sin5πtV
（2）见下图
4.如图所示,矩形线框匝数n=250匝,ab=12cm,ad=10cm,线框置于B=T的匀
强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO′以120r/min的转速匀速转动,线框通过滑环
与外电路相连,外电路接有R=12Ω的电阻及一只发光电压和熄灭电压都为12V的氖泡L.求:
（1）当S接e时,电流表读数为多少?
R的热功率为多大?
10min内外力对线框做功多少?
（2）当S接f时,氖泡闪光频率为多大?
通电10min,氖泡发光总时间为多少?
（线框电阻不计）
答案
（1）1.41A24W1.44×
104J
（2）4Hz400s
第2课时交变电流综合问题电感和电容对交流电的作用
要点一交变电流综合问题
1.如图所示,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,电容器两极板水平放置.在两极板间,不计重力的带正电粒子Q在t=0时由静止释放,若两板间距足够宽,则下列运动可能的是（）
A.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子一定能到达极板
B.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子在两极间往复运动
C.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子在两极间往复运动
D.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子一定能到达极板
答案AB
要点二电感和电容对交变电流的作用
2.如图所示,三个灯泡是相同的,而且耐压足够,电源内阻忽略.当单刀双掷开关S接A时,三个灯亮度相同,那S接B时（）
A.三个灯亮度相同B.甲灯最亮,丙灯不亮
C.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮D.只有丙灯不亮,乙灯最亮
题型1交变电流的电路问题
【例1】如图所示线圈面积为0.05m2,共100匝,线圈总电阻为r=1Ω,外电阻R=9Ω,线圈
处于B=T的匀强磁场中.当线圈绕OO′以转速n=300r/min匀速转动时,求:
（1）若从线圈处于中性面开始计时,写出电动势的瞬时表达式.
（2）两电表的示数.
（3）线圈转过180°
的过程中,通过电阻的电荷量.
（4）线圈匀速转一圈产生的总热量.
答案
（1）e=100sin10πtV
（2）5A45V
（3）C（4）100J
题型2带电粒子在交变电场中运动
【例2】如图是示波管的示意图.竖直偏转电极的极板长l=4cm,板间距离d=1cm,板右端距荧光屏L=18cm.（水平偏转电极上不加电压,没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×
107m/s.电子的电荷量e=1.60×
10-19C,质量m=0.91×
10-30kg.若在偏转电极上加u=220sin100πtV的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段?
答案10cm
【例3】如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图,转轴的一端装有一对随轴转动的磁极,另一端装有摩擦小轮.电枢线圈绕在固定的U形铁芯上,自行车车轮转动时,通过摩擦小轮带动磁极转动,使线圈中产生正弦交变电流,给车头灯供电.已知自行车车轮半径r=35cm,摩擦小轮半径r0=1.00cm,线圈有n=800匝,线圈框横截面积S=20cm2,总电阻R1=40Ω.旋转磁极的磁感应强度B=0.010T,车头灯电阻R2=10Ω.当车轮转动的角速度=8rad/s时求:
（1）发电机磁极转动的角速度.
（2）车头灯中电流的有效值.
答案
（1）280rad/s
（2）64mA
1.两个相同的灯泡L1和L2,接到如图所示的电路中,灯L1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的亮度高于灯L2的亮度,新电源的电压最大值和频率可能是（）
A.最大值仍为Um,而频率大于fB.最大值仍为Um,而频率小于f
C.最大值大于Um,而频率仍为fD.最大值小于Um,而频率仍为f
答案A
2.如图所示,“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器.音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动.图为音箱的电路简化图,高、低频混合电流由a、b端输入,L是线圈,C是电容器,则（）
A.甲扬声器是高音扬声器B.甲扬声器是低音扬声器
C.乙扬声器是高音扬声器D.乙扬声器是低音扬声器
答案BC
3.如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sinxm所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T.正方形金属线框的边长是0.40m,电阻是0.1Ω,它的一条边与x轴重合.在拉力F的作用下,线框以10m/s的速度水平向右匀速运动.试求:
（1）拉力F的最大功率是多少?
（2）拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?
答案
（1）1.6W
（2）0.048J
4.如图所示,在真空中速度v0=6.4×
103m/s的电子束连续射入两平行板之间,板长L=12cm,板间距离d=0.5cm,两板不带电时,电子束将沿两板之间的中线做直线运动.在两板之间加一交变电压u=91sin100πtV,若不计电子间的相互作用,电子电荷量e=1.6×
10-19C,电子质量m=9.1×
10-31kg,不计电子打在极板上对两极电压的影响.
（1）在图中画出电子束可能出现的区域.（画斜线表示,要求有推理和计算过程）
（2）如果以两极板刚加上交变电压时开始计时（t=0）,则何时进入交变电场的电子打在极板上具有最大的动能?
答案
（1）见右图
（2）（0.005+0.01n）s（n=0,1,2,…）
1.如图所示的交变电流,最大值为Im,周期为T,则下列有关该交变电流的有效值I,
判断正确的是（）
A.I=B.I<
C.I>
D.以上均不正确
2.如图所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上,三个
电流表的示数相同.若保持电源电压大小不变,而将频率减小,则三个电流
表的示数I1、I2、I3的大小关系是（）
A.I1=I2=I3B.I1>
I2>
I3C.I2>
I1>
I3D.I3>
I2
答案C
3.如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.4m,ad=bc=0.2m,线圈匝数
N=100,电阻r=1Ω,线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的
轴以=100πrad/s的角速度匀速转动,外接电阻R=9Ω,以图示时刻开始计时,
则（）
A.电动势瞬时值为160πsin100πVB.t=0时线圈中磁通量变化率最大
C.t=s时线圈中感应电动势最大D.交变电流的有效值是8πA
4.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Φm,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0.5Φm时,感应电动势等于0.5Em
D.角速度等于
5.（2009·
安阳月考）收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将220V的正弦交流电变为稳定的直流电的装置,其中的关键部分是整流电路.有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化）,则该脉动直流电电流的有效值为（）
A.8AB.4AC.2AD.A
6.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图所示.下列说法正确的是（）
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