2018年高考物理一轮复习第12章交变电流微专题61交变电流的产生及描述试题粤教版

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1、61交变电流的产生及描述[方法点拨]　交变电流的产生往往与交变电流图象结合出题，要能将交变电流的图象与线圈的转动过程一一对应起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律．1．(交流电的产生)矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时,线圈中产生如图1所示的交流电,取沿a→b→c→d→a方向为电流正方向,则对应t1时刻线圈的位置应为下列中的(　　)图12．(交流电的描述)如图2甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO′以角速度ω匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻

2、R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表．图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象，则下列说法中正确的是(　　)图2A．从t1到t3这段时间穿过线圈的磁通量的变化量为2nBSB．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为C．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSωD．电流表的示数为3．(交流电的描述)如图3为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动．磁场的磁感应强度B＝×10－2T，线圈的面积S＝0.02m2，匝数N＝400匝，线圈总电阻r＝

3、2Ω，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝8Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速n＝r/s.在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是(　　)图3A．交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e＝8sin100t(V)B．交流电压表的示数为8VC．从t＝0时刻开始线圈平面转过30°的过程中，通过电阻的电量约为5.7×10－3CD．电阻R上的热功率为6.4W4．(交流电的产生)(多选)如图4所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈(单匝)的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁

4、场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么(　　)图4A．线圈匀速转动过程消耗的电功率为4WB．线圈中感应电流的有效值为2AC．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4costD．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint5.如图5所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100πrad/s.线圈的匝数N＝100，边长ab＝0.2m、ad＝0.4m,电阻不计.磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小B＝T．电容器放电时间不计．下列说法

5、正确的是(　　)图5A．该线圈产生的交流电动势的峰值为50VB．该线圈产生的交流电动势的有效值为25VC．电容器的耐压值至少为50VD．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小6．(多选)如图6所示，虚线OO′的右侧分布着磁感应强度为B的匀强磁场，一个面积为S的矩形线框绕轴OO′以恒定的角速度ω旋转．以图示位置为t＝0时刻，此时线框仅有的面积在磁场中，线框电阻为R，在转过180°的过程中，下列判断正确的是(　　)图6A．图示位置电流大小为0B．电流的最大值为C．电阻生热为D．外力做功为7.调光灯、调速电风扇以前是用变压器来实现的

6、，该技术的缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速．现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的．如图7为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压．那么现在电灯上的电压为(　　)图7A．UmB.C.D.8．如图8所示，“”形框置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，“”形框的三条边的长度均为L，电阻均为r，a、b两端用电阻不计的导线连接阻值为R的电阻．“”形框绕轴ab以角速度ω逆时针(从上往下看)匀速转动，t＝0时刻经过图示位置．规定回路中a→d→c→b方向为电流的正方向，求：图8

7、(1)通过电阻R的感应电流的表达式；(2)当t＝时，通过电阻R的感应电流的大小和方向．答案精析1．B　[由产生的交变电流图象可知，t1时刻，电流是正最大值，说明线圈垂直切割磁感线，即线圈处于与磁感线方向平行位置．由电流方向为a→b→c→d→a，根据楞次定律或右手定则可判断出对应t1时刻线圈位置正确的是选项B.]2．D　[从t1到t3的过程，穿过线圈的磁通量变化量为零，选项A错误；从t3到t4的过程，穿过线圈的磁通量变化量为BS，故通过电阻R的电荷量q＝n＝，选项B错误；t3时刻产生的电动势大小为E0，由法拉第电磁感应定律可得E

8、0＝n＝nBSω，可得＝BSω，选项C错误；线圈产生的交流电的电动势有效值为，由闭合电路欧姆定律可得，电流表的示数I＝＝，选项D正确．]3．C　[磁场的磁感应强度B＝×10－2T，线圈面积S＝0.02m2，匝数N＝400，线圈总电阻r＝2Ω，线圈的转速n＝r/s，故ω＝100