2018年高考物理二轮复习第十一章交变电流专题11.2发电问题

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1、专题11.2发电问题一．选择题1．(2016·山东济南高三月考)某小型旋转电枢式发电机所产生的交变电动势为110V、频率为60Hz，要使它产生的电动势变为220V、频率变为50Hz，需要调整线圈的转速n、匝数N或磁感应强度的大小B。下列调整合适的是(　　)A．使n变为原来的1.2倍，B变为原来的2倍，N变为原来的1.2倍B．使n变为原来的，B变为原来的，N变为原来的2倍C．使n变为原来的，N变为原来的2倍，B不变D．使n变为原来的，N变为原来的2.4倍，B不变【参考答案】D　2．(2016·山东师大附中模拟)如图所示，一交流发电机的

2、矩形线圈匝数为n＝10，其电阻r＝2Ω，面积S＝0.2m2，在磁感应强度B＝T的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以ω＝10πrad/s的角速度匀速转动，向R＝18Ω的电阻供电。则以下说法中正确的是(　　)A．该线圈产生的是余弦式交变电流B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40VC．线圈开始转动s时流过电阻R的瞬时电流大小为AD．电阻R上消耗的电功率为9W【参考答案】D　3．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数．将发电机与一个标有“6V、6W”的

3、小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻．当线圈的转速为n＝5r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为(　　)A．i＝sin5t(A)B．i＝sin10πt(A)C．i＝1.41sin5t(A)D．i＝1.41sin10πt(A)【参考答案】D　【名师解析】因为小灯泡正常发光，所以电路中电流的有效值为I＝＝1A，则电流的最大值为Im＝A≈1.41A．因为转速n＝5r/s，且ω＝2nπ，所以ω＝10πrad/s，故电路中电流的瞬时值表达式为i＝1.41sin10πt(A)，选项D正确．4．（2016河南开封一模）如

4、右图所示，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如图乙所示。发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω恒定不变，则下列说法中正确的为()A．电压表的示数为6VB．发电机的输出功率为4WC．在l.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大D．在1.0×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大【参考答案】C【考点】本题考查了交变电流的产生，交变电流图象及其相关的知识点。【易错点拨】解答此题易错点主要有三：一是混淆最大值和有效值，混淆电动势和路端电压，错选A。二是混淆磁通量与磁通量变化率，错选D。三

5、是不能从交变电流图象中提取想、有效信息，无从下手，胡乱选择。5..(2016湖北七市(州)联考)一交流发电机和理想变压器按如图电路连接。已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（电表均为理想电表）A．变压器的匝数比为U∶U0B．电流表的示数为C．在图示位置时，发电机线圈的磁通量为D．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为u=Usin(2nπt)【参考答案】AB二、计算题1.(2017·开封模拟)如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直

6、径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B。M和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。(2)从图示位置起转过转的时间内负载电阻R上产生的热量。(3)从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量。(4)求出电流表的示数。【答案】(1)π2Bnr2　(2)　(3)　(4)【名师解析】(1)线圈绕轴转动时，在电路中产生如图所示的交变电流：此交变电流的最大值为Em＝BSω＝B2πn＝π2Bnr2。2.（2004天津理综）磁流体发

7、电是一种新型发电方式，题13-5图1和图2是其工作原理示意图。图1中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为、、，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻相连。整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示。发电导管内有电阻率为的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为，电离气体所受摩擦阻力总与流速成

8、正比，发电导管两端的电离气体压强差维持恒定，求：（1）不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大；（2）磁流体发电机的电动势E的大小；（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P。设为存在磁场时的摩擦阻力，依题意存在磁场时，由力的平衡得根据上