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《2020版高考物理大一轮复习考点规范练35交变电流的产生及其描述新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、考点规范练35 交变电流的产生及其描述一、单项选择题1.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图像如图所示。由图中信息可以判断( )A.在A和C时刻,线圈处于中性面位置B.在B和D时刻,穿过线圈的磁通量为零C.从A→D时间内,线圈转过的角度为32πD.1s内交变电流方向改变50次答案C解析在A和C时刻,线圈中感应电流最大,磁通量为零,线圈处于与磁感线方向平行的平面位置,故A错误;在B和D时刻,线圈中感应电流为零,穿过线圈的磁通量最大,故B错误;从A→D时间内转过34周期,即线圈转过的角度为3
2、2π,故C正确;由题图可知周期T=0.02s,频率为f=1T=50Hz,正弦交变电流一个周期电流方向改变2次,所以1s内交变电流方向改变100次,故D错误。2.如图甲所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图乙)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则能够正确反映线圈中电流变化规律的图像是( )答案D解析t=0时刻,根据题图乙表示的转动方向,由右手定则得出此时线圈中电流方向为a→d→c→b→a,与规定的电流
3、正方向相反,电流为负值。又因为此时ad、bc两边的切割速度方向与磁场方向成45°夹角,由E=2Blv⊥,可得E=2×22Blv=22Em,即此时电流是最大值的22倍。由题图乙还能观察到,线圈在接下来45°的转动过程中,ad、bc两边的切割磁场的速度越来越小,所以感应电动势应减小,感应电流应减小。综上所述可知,D项正确。3.电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω。闭合开关S后,通过电阻R2的电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则( ) A.通过R1的电流有
4、效值是1.2AB.R1两端的电压有效值是6VC.通过R2的电流有效值是1.22AD.R2两端的电压最大值是62V答案B解析首先从交变电流图像中找出交变电流的最大值,即通过R2的电流最大值为0.62A,由正弦式交变电流最大值与有效值的关系Im=2I可知,其有效值为0.6A,由于R1与R2串联,所以通过R1和R2的电流有效值也是0.6A,选项A、C错;R1两端电压有效值为U1=IR1=6V,选项B对;R2两端电压最大值为U2m=ImR2=0.62×20V=122V,选项D错。4.如图甲所示,标有“220V 40W”的灯
5、泡和标有“20μF 300V”的电容器并联到交流电源上,V为交流电压表,交流电源的输出电压如图乙所示。闭合开关,下列判断正确的是( )A.t=T2时刻,V的示数为零B.灯泡恰好正常发光C.电容器不可能被击穿D.V的示数保持1102V不变答案B解析V的示数应是电压的有效值220V,故A、D错误;电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压,灯泡正常发光,B正确;电压的峰值Um=2202V≈311V,大于300V,故电容有可能被击穿,C错误。5.右图为一交流电压随时间变化的图像,每个周期内,前三分之一周期电压按正弦规律变化,后
6、三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得,此交流电压的有效值为( ) A.7.5VB.8VC.215VD.313V答案C解析根据电流的热效应有6V22·1R·T3+(9V)2R·2T3=U2RT,解得U2=60V2,所以U=215V,C项正确。6.如图甲所示,一圆形金属线圈放置于匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度为B0。现让线圈绕其一条直径以50Hz的频率匀速转动,较长时间t内产生的热量为Q;若线圈不动,让磁场以图乙所示规律周期性变化,要在t时间内产生的热量也为Q,乙
7、图中磁场变化的周期T以s为单位,数值应为( )A.150πB.250πC.225πD.125π答案C解析两种情况下,在相同时间内产生的热量相同,说明电压的有效值相同。线圈绕其一条直径以50Hz的频率匀速转动时,电压有效值为E=Em2=BSω2=B0πr2×100π2;磁场以题图乙所示规律周期性变化,电压有效值为E=S·ΔBΔt=πr2·B0T4,解得T=225πs,选项C正确。二、多项选择题7.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,它产生的交流电动势为e=2202sin100πtV。关于这个交变电流,下列说法正确的是(
8、 )A.交变电流的频率为100HzB.该电动势的有效值为220VC.线圈转动的角速度ω=50πrad/sD.t=0时,线圈平面处于中性面答案BD解析由2πf=100πrad/s知,该交变电流的频率为50Hz,A错;电动势有效值E=Em2=220V,B对;线圈转动的角速度ω=100πrad/s,C错;t=0时,e=0,此时线圈处于中性面,D对。8.图甲是一种振
