【专项题库+高考领航】2022届高考物理大一轮复习-热点集训(十)-交变电流及变压器问题分析.docx

热点一交变电流的产生及描述本热点主要涉及交变电流的产生原理，图象和交变电流的“四值”，是高考命题的重点，几乎每年都考，题型以选择题为主1在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示则下列说法正确的是()At0.01 s时穿过线框的磁通量最小B该交变电动势的有效值为11 VC该交变电动势的瞬时值表达式为e22cos(100t)VD电动势瞬时值为22 V时，线圈平面与中性面的夹角为45解析：选D.t0.01 s时感应电动势为零，穿过线框的磁通量最大，A错误该交变电动势的有效值为22 V，瞬时值表达式为e22sin(100t)V，B、C错误依据该交变电动势的瞬时值表达式可知，电动势瞬时值为22 V时，线圈平面与中性面的夹角为45，D正确2.(多选)如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，沿着OO方向观看，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈的电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时()A线圈中感应电流的方向为abcdaB线圈中的感应电动势为2nBl2C穿过线圈磁通量随时间的变化率最大D线圈ad边所受安培力的大小为解析：选CD.当线圈转到图示的位置时，线圈的磁通量即将向右增加，由楞次定律结合安培定则可知，线圈中感应电流的方向为adcba，故A错误；当转到图示的位置时产生的电动势最大，由法拉第电磁感应定律可得，穿过线圈的磁通量的变化率最大此时电动势的大小为：e2nBl2nBl1l2，B错误，C正确；线圈此时的感应电流大小为：I，所以ad边所受的安培力的大小为：FnBIl2，代入I可得：F，D正确3. (2021江西盟校联考)电阻为1 的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示，现把交变电流加在电阻为9 的电热丝上，下列推断正确的是()A线圈转动的角速度为100 rad/sB在00.005 s时间内，通过电阻的电荷量为 CC电热丝两端的电压为180 VD电热丝的发热功率为900 W解析：选B.由题图可知T0.02 s，100 rad/s，A错误在00.005 s内，由UmnBS得BSWb，qC，B正确电热丝两端的电压U90 V，C错误电热丝的发热功率PI2R W1 800 W，D错误热点二抱负变压器的综合分析考题常结合沟通电的产生及描述，变压器的动态分析与电路的结合，实现专题内学问的小综合，题目以选择题为主学习时应在深化理解变压器的变压原理的基础上来把握电压、电流和匝数之间的关系，切忌生搬硬套4(多选)如图甲所示，某抱负变压器的原、副线圈的匝数均可调整，原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R.在其他条件不变的状况下，为使变压器输入功率增大，下列措施正确的是()A仅增加原线圈匝数n1B仅增加副线圈匝数n2C仅减小电阻R的阻值 D仅增大电阻R的阻值解析：选BC.为使变压器输入功率增大，需增大输出功率，由P知仅减小电阻R的阻值或仅增加副线圈匝数n2，都可以增大输出功率，B、C正确仅增加原线圈匝数n1或仅增大电阻R的阻值时，输出功率减小，A、D错误5(2021莱芜模拟)(多选)如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO转动，转轴OO垂直于磁感线，在线圈外接一含有抱负变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度转动，下列推断正确的是()A两电压表的示数之比U1U2n1n2B电压表V1示数等于NBL2C当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大D当可变电阻R的滑片P向上滑动时，变压器的输入功率减小解析：选AD.由抱负变压器原副线圈电压比等于匝数比可知，A正确；电压表V1示数为电压的有效值，等于，B错误；当可变电阻R的滑片P向上滑动时，R的有效阻值增大，U2不变，输出功率减小，输入功率减小，C错误、D正确6(多选)如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B T的水平匀强磁场中，线框面积S0.5 m2，线框电阻不计线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度200 rad/s匀速转动，并与抱负变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V，60 W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A，下列说法正确的是()A图示位置穿过线框的磁通量为零B线框中产生交变电压的有效值为500 VC变压器原、副线圈匝数之比为2511D允许变压器输出的最大功率为5 000 W解析：选CD.题图中线圈平面位于中性面位置，穿过线框的磁通量最大，A错误产生的交变电流的电动势最大值EmNBS500 V，有效值为500 V，B错误变压器原、副线圈匝数之比为5002202511，C正确允许变压器输出的最大功率PmEIm50010 W5 000 W，D正确7(2021成都模拟)(多选)如图甲所示为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环形铁芯上，若AB间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P到如图甲中所示位置，在BC间接一个抱负的沟通电压表(图甲中未画出)，则()AAB间输入的沟通电的电压瞬时值表达式为u220sin 100t(V)B该沟通电的频率为100 HzCt1102 s时电压表的读数为零DBC间输出的电功率为零解析：选AD.由图乙可读出沟通电的最大值为Um220 V，周期T2102 s,所以角速度100rad/s，则沟通电的电压瞬时值uUmsint 220sin 100t(V)，A正确；由f50 Hz知，B错误；因电压表测沟通电电压时，读数为沟通电压的有效值，不能读出瞬时值，所以读数为220 V，C错误；由于BC间接抱负电压表，其阻值RV无穷大，则P0，D正确