高考物理二轮复习专题练习 13 交变电流的产生及描述

高考物理二轮复习专题练习 13 交变电流的产生及描述内容摘要：

1、1高考物理二轮复习专题练习13 交变电流的产生及描述一、选择题(共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得 6 分，漏选的得 3 分，错选的得 0 分)1如图所示，矩形线圈 匀强磁场中可以分别垂直于磁场方向的轴 相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时，下列说法正确的是 ()A线圈绕 动时的电流等于绕 动时的电流B线圈绕 动时的电动势小于绕 动时的电动势C线圈绕 动时电流的方向相同，都是 abc圈绕 动时 受到的安培力大于绕 动时 受到的安培力【解析】由法拉第电磁感应定律知，线圈绕 2轴转动到此位置时的电动势均为E电流均为 2、 I ，故 A 正确，B 错误；由右手定则知，此时感应电流的方向adcb a，故 C 错误；由 F知两种情况下 所受安培力相等，所以 答案】四川三台中学)如图所示，将 R220 的电阻接入电压 u31114交流电路中，则 ()A电压表示数是 311压表示数是 220流表示数是 1 消耗的功率是 220W【解析】u31114电压的最大值 11V，电压的有效值UU m/ 20V，所以选项 A 错、B 对；电流表示数是2IU/ R1A，所以选项 C 对； R 消耗的功率 P220W ，所以选项 D 对【答案】2010百所名校联考)给额定功率为 60W、额定电压为220V 的白炽灯加上如图所示的电压， 3、恰使灯泡正常发光，则所加电压 大小最接近于 ()A440VB350VC310V D 220V【解析】由图 T2010 1 s，设白炽灯的电阻为 R，则由P 和 W： 8101 20101 得 20R 2202.【答案】正弦交流电压随时间变化的规律如图所示由图可知 ()A该交流电的电压瞬时值的表达式为 u100交流电的频率为 25交流电的电压的有效值为 100 将该交流电压加在阻值为 R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是 50W【解析】由题图知 00V，T 410 2 s，则 50 s，f 252T 1误，B 正确；因电压的有效值 U 50 V，故 C 错误；因P W50W ，故 D 正确5 4、0r(2)2100【答案】正弦交流电经过整流器处理后，得到的电流波形刚好去掉了半周，如图所示，它的有效值是 ()A2A B. A C. A D1案】阻不计的交流发电机产生电动势 e10有电阻 R ()A负载两端电压的有效值变为 变电流的频率将变为 1000载消耗的功率将变为 20载消耗的功率将变为 40W【解析】由交流发电机产生的感应电动势的一般表达式 e可知当转子的转速增大一倍后，其最大值也增大一倍，所以感应电动势的表达式 e20) ，电阻两端电压的有效值为 U )，交变电流的频率为 f 50(，负载消耗202 2 1002的功率 P 案】硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为 l，它在 5、磁感应强度为 B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为 n，导线在 a、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为 P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为 ()A. B.(2P 2( D.(2P (P【解析】不封闭的正方形在磁场中转动产生正弦交流电，其产生交流电的最大值3l l2有效值 U 于灯泡正常发光功率为 P，由 P可得：r (P【答案】 10 月 1 日，在天安门广场举行了盛大的阅兵式和群众游行，中央人民广播电台和中央电视台对此进行了实况转播 “二分频”音箱内有高音、低音两个扬声器音箱要将音频功率放大机传来的含有不同频率的混合音频电流按高 6、、低音分离出来，送往相应的扬声器，以使电流所携带的音频信号按原比例还原成高、低频的机械振动如图为音箱的电路简化图，高低频混合电流由 a、b 端输入，L 是电感线圈，C 是电容器，则 ()A甲扬声器是高音扬声器BC 的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C乙扬声器的振幅一定大DL 的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器【解析】电感线圈 L 具有通低频阻高频的作用，所以甲扬声器中的电流是低频音频电流，甲扬声器是低音扬声器；电容器 C 具有阻低频通高频的作用，所以乙扬声器中的电流是高频音频电流，乙扬声器是高音扬声器；选项 A 错误 确扬声器的振幅与通过的电流大小及扬声器本身的特性有关，选项 答案】图所示，单匝矩 7、形线圈放置在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以恒定的角速度 绕 转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为 S，线圈导线的总电阻为 时刻线圈平面与纸面重合，有 正在向纸面外转动则()A线圈中电流 t 时刻瞬时值表达式为 i 圈中电流有效值 I圈中电流有效值 I2圈消耗的电功率 P(R【解析】回路中感应电动势最大值 电流最大值 ，t0 时为瞬时值表达式 i ，PI 2R ，故22 、 D 错误C 正确【答案】泰安模拟)如图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力 )当两板间加上如图所示的交变电压后，能使电子有可能往返运动的电压是 () 4【解析】由 A 图象可知，电子先做加速度减小的 8、加速运动， T 时刻速度最大，由 4到 T 做加速度增加的减速运动， T 时刻速度为零从 T 到 T 电子反向做加速度减小的加12 12 12 34速运动， T 时刻速度最大，由 T 到 T 做加速度增大的减速运动， T 时刻速度为零，回到原34 34位置，即电子能做往复运动同样的方法可得 B、C 也对【答案】述、计算题(本题共 3 小题，共 40 分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机如图所示，已知一台单相发电机转子导线框共有 N 匝，线框长为 为 子的转动角速度为 ，磁 9、极间的磁感应强度为 e 的表达式现在知道有一种强永磁材料钕铁硼，用它制成发电机的磁极时，磁感应强度可增大到原来的 k 倍如果保持发电机结构和尺寸、转子转动角速度、需产生的电动势都不变，那么这时转子上的导线框需要多少匝。 【解析】取轴 直于磁感应强度，线框转角为 (如图所示) ，线框长边垂直于纸面，点 A、B 表示线框长边导线与纸面的交点，O 点表示转轴与纸面的交点线框长边的线速度为 vl 1线框所产生的电动势应为匝数为 N，有N可得 N 案】见解析12(郑州模拟)如图所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数 n 10、100 匝，总电阻 r围成矩形的面积 S，小灯泡的电阻 R感应强度随时5间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为 enB mS t，2T 2m 为磁感应强度的最大值， T 为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的 0 时间内，通过小灯泡的电荷量析】(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期 T0 2 s，所以)电流的最大值 效值 I A，小灯泡消耗的电功率r 25PI 2R3)在 0 时间内，电动势的平均值 ， ，r r) t 0 3 r【答案】(1)(2)3)103 海淀模拟 11、)如图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 速转动，线圈的匝数 n100、电阻 r10 ，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R90，与 R 并联的交流电压表为理想电表在 t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量 随时间 t 按图乙所示正弦规律变化求：(1)交流电动机产生的电动势的最大值；(2)电路中交流电压表的示数【解析】(1)交流发电机产生电动势的最大值 Emm ，所以 T 2t 图象可知： m102 0 2 m200)电动势的有效值 E 00 由闭合电路欧姆定律，电路中电流的有效值为I r 2交流电压表的示数为 U0 127案】(1)200V (2)127V。