高考物理一轮复习讲练测专题44交变电流的产生及描述(练)Word版含解析.pdf

-1-1（多选）如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度 匀速转动，c、d两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，则下列说法中正确的是：（）A线框abcd产生的电流为交变电流B当S断开时，电压表的示数为零C当S断开时，电压表的示数为282LBD当S闭合时，电流表的示数为rLB1422【答案】ACD【名师点睛】本题考查了交流电的产生过程，最好能画出等效电路图，只有切割的边相当于电源，结合串并联电路分析电压电流的大小关系，注意交流电表示数为有效值。2两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交流电和方波电流，两种交变电流的最大值、周期如图所示，则在一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的热量Q1与方波电流在电阻上产生的热量Q2之比等于：（）-2-A3:1 B1:2 C2:1 D1:1【答案】D【名师点睛】对于交变电流，求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量，都必须用有效值。3交流发电机线圈电阻r1，用电器电阻R9，电压表示数为9 V，如图所示，那么该交流发电机：（）A电动势的峰值为10 V B电动势的有效值为9 V C交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为D交流发电机线圈自中性面转过90的过程中的平均感应电动势为【答案】D【解析】用电器电阻R=9，电压表示数为9V，则电路中的电流：991UIAAR所以，电路中的电动势：E=I（R+r）=1（1+9）V=10V 电压表的读数是交流电的有效值，所以10V是电路中电动势的有效值，其最大值：210 2mEBSEV，故 A、B错误；由交流电的产生与变化的规律可知，交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值最小为零，故C错误；线圈自中性面转过90的过程中的平均感应电动势为：22022BSBSVtE，故 D正确。-3-【名师点睛】本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值，求电量时，I需要用平均值。4（多选）一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如图所示，下面说法正确的是：（）A交流电动势的最大值为20 V B交流电动势的有效值为10V C交流电动势的频率为50 Hz D交流电动势的周期为004s【答案】ABD【名师点睛】矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交变电流磁通量为零，感应电动势最大；磁通量最大时，感应电动势为零，线圈恰好通过中性面经过中性一次，电流方向改变一次根据法拉第定律，感应电动势与磁通量变化率成正比5某台交流发电机的结构可以简化为，多匝线框在匀强磁场中旋转产生正弦式交流电。当线框匀速转动时，电动势瞬时值表达式10 2sin 50Vet，其他条件不变，现只将线框转速变为原来的2 倍，发电机输出端接入如图所示电路。已知发电机内阻r=1，14R，2310RR，求：（1）理想交流电压的示数；（2）通过电阻1R的电流的最大值；（3）电阻2R在 1 分钟内产生的焦耳热。【答案】（1）18V（2）2 2A（3）600J-4-【解析】（1）根据mENBS可得其他条件不变，现只将线框转速变为原来的2 倍后20 2VmE，线圈相当于电源，电源的电动势为20V2mEE，内阻r=1，电压表测量的是路端电压，所以根据闭合回路欧姆定律可得231232312318VR RRRRUER RRrRR【名师点睛】本题的突破口是根据公式mENBS判断变化后交流电的最大值，然后根据闭合回路欧姆定律分析解题。1（多选）如图所示，有矩形线圈，面积为 S，匝数为 N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B 中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R当线圈由图示位置转过90的过程中，下列说法正确的是：（）-5-A磁通量的变化量为NBSB平均感应电动势为/2NBSEC电阻R所产生的热量为RNBS/)2(2D通过电阻R的电荷量为)/(rRNBSQ【答案】BD【解析】图示位置磁通量为10，转过90时磁通量为2BS，则磁通量的变化量21BS，故 A错误；根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势为2EtNBSN，故 B正确；感应电动势的最大值为mENBS，有效值为22mEE，电流的有效值为IrER，电阻R产生的热量2QI Rt，时间22t，联立解得22()4()NBSRQRr，故 C错误；通过电阻R的电量ENBSqIttNRrRrRr，故 D正确。【名师点睛】对于交变电流，求解热量、电功和电功率时要用有效值，而求解电荷量时要用平均值要注意磁通量与线圈的匝数无关。2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，现把此交变电动势加在电阻为9 的电热丝上，下列判断正确的是：（）A线圈转动的角速度为100 rad/s B在 0 0005 s 时间内，通过电阻的电荷量为 C C电热丝两端的电压为180 V D电热丝的发热功率为3600 W【答案】B