交流電的產生及描述練習題

2021-03-04 02:06:24 字數 2712 閱讀 2436

a.(2πl2nb)2/pb.2(πl2nb)2/p

c.(l2nb)2/2pd.(l2nb)2/p

8.在兩塊金屬板上加上交變電壓u=umsint,當t=0時,板間有乙個電子正好處於靜止狀態,下面關於電子以後的運動情況的判斷正確的是

a.t=t時,電子回到原出發點b.電子始終向乙個方向運動

c.t=時,電子將有最大速度d.t=時,電子的位移最大

二、非選擇題

9.我國南方山區的小水庫有豐富的水力資源,有乙個水力交流發電機在正常工作時,電動勢e=310sin50πtv,由於洪澇,水庫水位暴漲,為加快洩洪,水輪帶動發電機的轉速增加0.4倍,若其他條件不變,則電動勢e

10.如圖所示,間距為l的光滑平行金屬導軌水平放置在豎直向上的磁感應強度為b的磁場中,一端接有阻值為r的電阻,一質量為m,電阻為r的導體棒ab放置在導軌上,在外力f作用下從t=0開始運動,其速度規律為v=vmsinωt,不計導軌電阻及感應電流的磁場對原磁場的影響,求:(1)感應電動勢的表示式;(2)電阻r上的發熱功率.

11.如圖所示,乙個邊長l=10cm,匝數n=100匝的正方形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直於磁感線的對稱軸oo′勻速轉動,磁感應強度b=0.50t,角速度ω=10π rad/s,外電路電阻r=4.0ω,線圈內阻r=1.

0ω.(1)求線圈轉動的週期和感應電動勢的最大值;

(2)寫出線圈由圖中所示位置開始計時時,感應電動勢的瞬時表示式;

(3)求交流電壓表的示數.

12.如圖1所示,兩塊水平放置的平行金屬板板長l=1.4m,板距d=30cm,兩板間有b=1.25t、垂直紙面向裡的勻強磁場。

在兩板上加如圖2所示的脈動電壓。在t=0時,質量m=2×10-15kg、電荷量q=1×10-10c的正離子,以速度v0=4×103m/s從兩板中間水平射入,試問:

(1)粒子在板間做什麼運動?畫出其軌跡。

(2)粒子在場區運動的時間是多少?

交流電的產生及描述練習題參***

1、[答案] c

[解析] 我國居民日常生活所用的是正弦式交流電,其電壓的有效值是220v,最大值為311v,週期為0.02s,所以只有c正確.

2、[答案] bc

[解析] 由圖象可知,交流電壓的最大值為36v,有效值為36v,週期t=4s,則f==0.25hz,故a錯誤,b正確;1s末交流電電壓達到最大值,線框平面應與磁場平行,故d錯誤;2s末交流電壓為零,線框平面與磁場垂直,磁通量最大,故c正確.

3、[答案] b

[解析] 根據有效值的定義可得t=,故u=um=×311v≈156v.

4、[答案] a

[解析] 更換新正弦交流電源後燈l1亮度大於燈l2的亮度,說明和燈l1串聯的電容器對交流電流的阻礙作用變小,則新電源的頻率變大,故選a.

5、[答案] bc

[解析] 由u-t圖象,交流電壓最大值為10v,有效值為5v,a錯誤.根據i=,b正確.再根據p=i2r,c正確,電阻每秒產生熱量q=pt=5j,故d錯誤.

6、[答案] d

[解析] 當磁通量為零時,b∥s,此時線圈中感應電動勢最大,a錯;磁通量減小時感應電動勢在增大,b錯;當φ=0.5φm時,線圈平面與中性面夾角為60°或120°,此時感應電動勢的大小e=bsωsin60°=em,c錯;根據em=bsω=φmω可知d對.

7、[答案] b

[解析] 正方形線圈轉動的角速度為ω=2nπ,產生的正弦交流電的峰值為em=bsω=2nπbl2,其有效值為e=,計算可得燈泡電阻為2(πl2nb)2/p,b選項正確.

8、[答案] bc

[解析] t=0時,電子不受力,此時兩極板間電壓為零,此後電壓開始增大,t=時達到最大,此過程中電子沿電場力方向做加速度增大的加速運動,速度增大,~這段時間內,兩極板間電壓減小,但電場方向不變,所以電子在這段時間內仍沿原方向做加速度減小的加速運動,速度繼續增大.後電場變向,電子開始減速,但運動方向不變,直至t時刻速度減為零.故在時電子有最大速度.

9、[答案] 434sin70πtv

[解析] 據emax=nbsω,ω=2πn,

當n增加0.4倍時,ω′=1.4ω,

所以emax′=1.4emax=1.4×310v=434v,

故e′=434sin70πtv.

10、[答案] (1)blvmsinωt (2) r

[解析] (1)根據e=blv,有e=blvmsinωt

(2)u=,ur=,p==r.

11、[答案] (1)0.2s 5πv (2)e=5πcos10πtv (3)2πv

[解析] (1)t==s=0.2s

em=nbsω=100×0.50×102×10-4×10πv=5πv.

(2)題圖示位置為交流電最大值,瞬時值表示式為

e=emcosωt=5πcos10πtv

(3)電動勢有效值e=,i=

交流電壓表示數u=ir=2πv.

12、[答案] (1)見解析 (2)6.5×10-4s

[解析] (1)在第乙個10-4s,電場、磁場同時存在,離子受電場力、洛倫茲力分別為f=qe=q=5×10-7n(方向向下)、f=bqv=5×10-7n(方向向上),離子做勻速直線運動.位移為s=v0t=0.4m.

第二個10-4s內,只有磁場,離子做勻速圓周運動,r==6.4×10-2m<,不會碰板,t=≈1×10-4s,即正好在無電場時離子轉滿1周.

易知以後重複上述運動,故軌跡如圖所示.

(2)因==3.5,由圖可知離子在場區範圍內轉了3周,歷時t1=3t=3×10-4s;另有做勻速運動的時間t2==3.5×10-4s.

總時間t=t1+t2=6.5×10-4s

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