[精]广东2013年物理高考能力突破 11.1交变电流的产生和描述

[精]广东2013年物理高考能力突破 11.1交变电流的产生和描述内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、单项选择题(本大题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分，每小题只有一个选项符合题意)1.(2012揭阳模拟)矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是()A.1 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快B.2 s 末线框平面垂直于磁场，6 V，频率为 4 6 V，周期为 4 经过 1 时间，两电阻消耗的电功之比 W 乙 为()323.(易错题) 一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为 时，线圈中产生的交变电动势的最大值为 期为 力提供的功率为 圈中产生的交变电动势的最大 2、值为 E，周期为 T，外力提供的功率为 、T 和P 的大小为( )E 0，T 2P 0，T 2P E 0，T 2P 0光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 2E 0，T 4P 0124.(创新题) 一长直导线通以正弦交流电 iA，在导线下有一断开的线圈，如图所示，那么，相对于 b 来说，a 的电势最高时是在()流减小到 0 流减小到 0 时二、双项选择题(本大题共 5 小题，每小题 8 分，共 40 分，每小题有两个选项符合题意)过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是() 时刻，s 时刻， s 时刻，易错题) 如图所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表 3、相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内，下述说法正确的是()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，么通过电流表电流的有效值也增大一倍7.(创新题) 面积为 S 的两个电阻相同的线圈，分别放在如图所示的磁场中，图甲中是磁感应强度为 匀强磁场，线圈在磁场中以周期 T 绕 匀速转动，图乙中磁场变化规律为 BB 0从图示位置开始计时，则()t(tT)， T/4 时间，流过两线圈横截面的电荷量相同8.(2012惠州模拟)一正弦交变电流的图象如图所示，由图可知 ()0 ，电阻消耗的电功率为 2 000 i10 29.(2011四川高考)如图所示，在匀强磁场中匀速转动 4、的矩形线圈的周期为 T，转轴 直于磁场方向，线圈电阻为 2 圈转过 60时的感应电流为 1 ) e4 算题(本大题共 2 小题，共 36 分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10.(2012深圳模拟)(16 分)如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度 m，宽度 m ，共有 n100 匝，总电阻 r，可绕与磁场方向垂直的对称轴 的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“ ”的灯泡，当线圈以角速度 匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为 .(不计转动轴与电刷的摩擦，结果保留两位有效数字 )(1)求线圈转动的角速度 ；(2)线圈以上述角速度转动 10 5、0 周过程中发电机产生的电能为多少。 11.(预测题)(20 分)如图所示，一个半径为 r 的半圆形线圈，以直径 轴匀速转动，转速为 n，左侧有垂直于纸面向里(与 直 )的匀强磁场，磁感应强度为 N 是两个集流环，负载电阻为 R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：(1)感应电动势的最大值；光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)从图示位置起转过 1/4 转的时间内负载电阻 R 上产生的热量；(3)从图示位置起转过 1/4 转的时间内通过负载电阻 R 的电荷量；(4)解析 】选 B.1 s 末以及 2 s 末与 4102 s 末时相同，线框电动势为零，通过线框的磁通量最大，磁通量变化率最 6、小，线框平面垂直于磁场，A 错 B 对. 由图象知交流电压最大值为 36 V，有效值为 36 V，周期为 Ts，频率为 f 25 、D 解析 】选 要用有效值计算，图甲中，由有效值的定义得( )122R2102 0( )2R2102 I R6102 ，解得 A；图乙中，I 的值不变，12 21 33 A，由 W 2以得到 W 甲 W 乙 13，C 解析 】选 匝，面积为 S，所在区域磁感应强度为 B，当角速度为 时，产生的最大感应电动势 期 ，外力提供的功率 2 (r(2) 时，产生的最大感应电动势 EE 0，周期 T 力提供的功率 P 4P 12 (r(2)2R 4 解析 】选 iI 图象来 7、表示，可以由图象直观看出在 i0 时，电流变光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，因此在周围产生的磁场的变化率也最大，所以只能在 C、D 两个选项中选. 再用假设法，设在 a、b 两点间接个负载形成回路，可判定出向左电流减小时，a 点相当于电源正极，故 C 解析 】选 B、C. 由 知， t0 时， 最大，即线圈处于中性面位置，此时 e0，故 A、D 两项错误；由图知 Ts，在 ts 时，0 ， 最大，e 最大，则 ts 时， 最大， 0，e 0，则 C 式备选】(双选) 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势 e 随时间 t 的变化如图，下面说法中正确 8、的是()e 变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值为最大【解析】选 C、t 3 时刻线圈中的感应电动势 e0，即为线圈经过中性面的时刻，此时线圈的磁通量为最大，但磁通量的变化率却为零，所以选项 A 不正确，C 时刻eE m，线圈平面转至与磁感线平行，此时通过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却为最大，故 B e 的方向变化时，也就是线圈经过中性面的时刻，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大，故 D 解析 】选 C、流表示数不断变化，A 中性面即线框与磁感线垂直时，磁通量最大，感应电动势最小，而在题中图示位置线框与磁感线平行时，磁通量最小，感应电动势最大，B 错，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ； 9、电流的有效值 I ，现在其余的量都不变，角速度增大一倍后，电流的有效值 解析 】选 A、 甲 B 0t，图乙中的磁通量变化规2 乙 B 0两线圈中感应电动势的变化2到最大值的时刻也相同，有效值 E 以Q t 也相同 间，流过两线圈横截面的电荷量 q 也相同. 故 A、D 4 解析 】选 A、m10 A，所以电流有效值 I 0 A，周期2T s，所以 100 s，f 50 以电流表示数为 10 A，电功率2T 1 2R1 000 i10 ，综上所述 A、D 解题指南 】解答本题应注意以下三点：(1)线圈从平行于磁场开始计时，其瞬时值表达式为余弦函数；(2)利用瞬时值表达式求出电动势的最大值、有效值；(3)利用磁通量的定义计算磁通量的表达式.【解析】选 A、瞬时值表达式可记为 e入数据可知 2E 得最大值 V，即有效值 E2 V 以及2I A，功率为 P 4 W，瞬时值表达式为 e 4、C 正确，B 错误. 再 m任意时刻穿过线圈的磁通量为光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 t，可知 D T 2解析 】(1)设小灯泡正常发光时的电流为 I，则I (2 分)，R (2 分) I(Rr)3.。