[同步]2014年人教版高中物理选修1-1第三章3.3练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

（2015•成都模拟）图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示．发电 机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω．则（  ）

A.在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量为零

B.电压表的示数为6V

C.灯泡消耗的电功率为3W

D.若其它条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e=12sin 100πt（V）

2. 难度：中等

（2014•天津）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则（  ）

A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合

B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3

C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz

D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V

3. 难度：中等

（2014•顺德区模拟）正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V．图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象．则下列说法正确的是：（  ）

A.通过R的电流i_R随时间t变化的规律是i_R=cos100πt（A）

B.通过R的电流i_R随时间t变化的规律是i_R=sin50πt（V）

C.R两端的电压u_R随时间t变化的规律是u_R=10cos100πt（V）

D.R两端的电压u_R随时间t变化的规律是u_R=10cos50πt（V）

4. 难度：中等

（2014•北京模拟）如图所示，是一正弦式交变电流的电流图象．电流的最大值和周期分别为（  ）

A.10A，0.02s    B.10A，0.02s    C.10A，0.01s    D.10A，0.01s

5. 难度：中等

（2014•临沂模拟）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1：10的理想变压器个一灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W．现闭合开关，灯泡正常发光．则（  ）

A.t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零

B.交流发电机的转速为50r/s

C.变压器原线圈中电流表示数为1A

D.灯泡的额定电压为220V

6. 难度：中等

（2014•金华模拟）如图示，电阻不计的正方形导线框abcd处于匀强磁场中．线框绕中心轴OO'匀速转动时，产生的电动势e=200cos（100πt）V．线框的输出端与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只“20V、8W’’的灯泡，且灯泡能正常发光，电路中熔断器熔断电流为0.4A，熔断器与输电导线的电阻忽略不计．下列判断正确的是（  ）

A.t=0s时刻的线框中磁通量变化率为最大

B.理想变压器原、副线圈匝数之比为10：1

C.若副线圈两端并联多只“20V、8W“的灯泡，则最多不能超过10只

D.若线框转速减半，产生的电动势e=100cos（l00πt）V

7. 难度：中等

（2014•延边州模拟）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，Ⓐ为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（  ）

A.线圈转动的角速度为50πrad/s

B.电流表的示数为10A

C.0.01s时线圈平面与磁感线平行

D.0.02s时电阻R中电流的方向自左向右

8. 难度：中等

（2014•临沂二模）如图甲所示是一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中，槽中磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右侧视图如图乙所示），线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=T．线圈的电阻R₁=0.50Ω，它的引出线接有R₂=9.50Ω的小电珠L，A为理想交流电流表．当线圈框架的P端在外力作用下沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠．若线圈往复运动的规律如图丙所示（x取向右为正），则下列判断正确的是（  ）

A.电流表的示数为0.24A

B.0.01s时间路中的电流最大

C.回路中交流电的频率为5Hz

D.0.015s时电珠L中电流的方向为从D→L→C

9. 难度：中等

（2014•江西二模）如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω=100πrad/s匀速转动．t=0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则

（  ）

A.t=0时刻线圈中的感应电动势最大

B.1s内电路中的电流方向改变100次

C.滑片P下滑时，电压表的读数变大

D.开关K处于断开状态和闭合状态时，电流表的读数相同

10. 难度：中等

（2014•红桥区二模）一个矩形线圈的匝数为N匝，线圈面积为S，在磁感强度为B的匀强磁场中以ω的角度绕垂直磁感线的轴匀速转动，开始时，线圈平面与磁场平行，对于它产生的交变电动势，下列判断正确的是（  ）

A.瞬时表达式为e=NBSωsinωt    B.有效值为NBSω

C.平均值为NBωS             D.频率为2πω

11. 难度：中等

（2014•眉山模拟）如图所示，10匝矩形线框，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO′以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m²，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L₁和L₂．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L₁正常发光，且电流表示数为0.01A，则（  ）

A.若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200sin100tV

B.灯泡L₁的额定功率为2W

C.若开关S闭合，灯泡L₁将更亮

D.若开关S闭合，电流表示数将增大

12. 难度：中等

（2014•潍坊模拟）如图所示，匀强磁场的磁感应强度T．单匝矩形线圈面积S=1m²，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，为交流电流表．调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为1：2时，副线圈电路中标有“36V，36W”的灯泡正常发光．以下判断正确的是（  ）

A.电流表的示数为lA

B.矩形线圈产生电动势的有效值为18V

C.从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律V

D.若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移

13. 难度：中等

（2014•武昌区模拟）某水库用水带动如图甲所示的交流发电机发电，其与一个理想的升压变压器连接，给附近工厂的额定电压为10kV的电动机供电．交流发电机的两磁极间的磁场为匀强磁场，线圈绕垂直匀强磁场的水平轴OO’沿顺时针方向匀速运动，从图示位置开始计时，产生的电动势如图乙所示．连接各用电器的导线电阻忽略不计，交流电压表与交流电流表都是理想电表．下列说法正确的是（  ）

A.0.01s时通过电流表的电流的方向向右

B.变压器原、副线圈的匝数比为1：20

C.进入电动机的电流的频率是100H_Z

D.开关K闭合时电压表的示数不变，电流表的示数变大

14. 难度：中等

（2014•惠州一模）边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以ϖ角速度匀速转动，产生的感应电流的最大值为I_m，设灯泡的电阻为R，其它电阻不计．从如图位置开始计时，则（  ）

A.I_m=           B.电路中交流电的表达式为I_msinωt

C.电流表的读数为    D.电阻R上产生的电功率为

15. 难度：中等

（2014•榕城区三模）矩形线圈的面积为S，匝数为n，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动．当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时（  ）

A.线圈中的电动势为nBSω    B.线圈中的电动势为0

C.穿过线圈的磁通量为0      D.穿过线圈的磁通量变化率最大

16. 难度：中等

（2014•淄博二模）如图所示，50匝矩形线圈ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线圈面积为0.5m²，电阻忽略不计．线圈绕垂直于磁场的轴OO′以200rad/s的角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入“220V，100W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（  ）

A.矩形线圈ABCD通过中性面时穿过它的磁通量为零

B.矩形线圈ABCD中产生的交变电压的有效值为500v

C.变压器原、副线圈匝数比为25：11

D.副线圈最多能并联接入50盏“220V，100W”的灯泡

17. 难度：中等

（2014•宁波一模）图甲是小型交流发电机的示意图，两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表，V为理想交流电压表．内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（  ）

A.电压表的示数为10V

B.0.01s时发电机线圈平面与磁场方向平行

C.若P的位置向上移动、R的大小不变时，电流表读数将减小

D.若P的位置不变、R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍

18. 难度：中等

（2014•绵阳模拟）如图，线圈abcd的ad长20cm，ab长10cm，匝数N=50匝，电阻不计，在磁感应强度B=T的匀强磁场中绕OO₁轴匀速转动，角速度w=100rad/s，OO₁轴通过ad且同时垂直于ad和bc，距ab的距离是距dc的距离的2倍．线圈的输出端接单相理想变压器线圈，接在变压器副线圈两端的灯泡“10V，10W”刚好正常发光．则（  ）

A.变压器原线圈两端电压有效值为100V

B.变压器原线圈中电流为1A

C.变压器的原副线圈匝数比为10：1

D.通过灯泡的交流电频率为50Hz

19. 难度：中等

（2014•盐城一模）如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则（  ）

A.电压表的示数为6V

B.发电机的输出功率为4W

C.在l.0×10^﹣2s时刻，穿过线圈的磁通量最大

D.在0.5×10^﹣2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大

20. 难度：中等

（2014•广安模拟）如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴oo′以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接理想变压器．理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻R．电表均为理想交流电表．下列判断正确的是（  ）

A.副线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt

B.矩形线圈产生的感应电动势的有效值为NBSw

C.当P位置不动，R减小时，电压表示数也增大

D.当P位置向上移动、R不变时，电流表示数将增大