2019-2020年高考物理一轮总复习 10.1交变电流的产生和描述随堂集训

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1、2019-2020年高考物理一轮总复习10.1交变电流的产生和描述随堂集训考向一　A.两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V解析：线圈经过中性面时不切割磁感线，此时感应电动势为零，选项A正确；由图可知曲线a、b的周期之比为2∶3，则对应的线圈转速之比为3∶2，选项B错误；曲线a的周期为Ta＝4×10－2s，其频率为fa＝＝25Hz，选项C正确；曲线a、b表示的交变电流的峰值之比为＝＝，又Ema＝15V，则Emb＝10V，Ub＝Emb＝5V，

2、选项D错误。答案：AC2.[xx·山东高考](多选)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是(　　)A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02s时电阻R中电流的方向自右向左解析：由题图乙知Im＝10A，I＝＝10A，A正确。T＝2×10－2s，ω＝＝100πrad/s,B错误。t＝0.01s时，I＝Im，此时线

3、圈平面与磁场方向平行，C正确．由右手定则判定0.02s时电阻R中电流方向自左向右，D错误。答案：AC考向二　3.[xx·福建高考]如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin10πt(V)，则(　　)A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势的有效值为10VC.外接电阻R所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表的示数为1.0A解析：由交变电流电动势的表达式e＝10sin10πtV＝Emsinωt可知，该交变电流的频率为f＝＝Hz＝5Hz,A错误。该交

4、变电流电动势的有效值E＝V＝V＝10V，B错误。电流的有效值I＝＝A＝1.0A，外接电阻R所消耗的电功率PR＝I2R＝1.02×9.0W＝9W，故C错误，D正确。答案：D4.[xx·海南高考]通过一阻值R＝100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s。电阻两端电压的有效值为(　　)A.12V　　　　　B．4VC.15VD．8V解析：由有效值定义可得×1s＝(0.1A)2×R×0.4s×2＋(0.2A)2×R×0.1s×2，其中R＝100Ω，可得U＝4V,B正确。答案：B考向三　5.[xx·江苏高考]某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示。在磁极和圆柱状铁

5、芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为π，磁场均沿半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R.求：(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em；(2)线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；(3)外接电阻上电流的有效值I。解析：(1)bc、ad边的运动速度v＝ω感应电动势Em＝4NBlv解得Em＝2NBl2ω。(2)电流Im＝安培力F＝2NBIml解得F＝。

6、(3)一个周期内，通电时间t＝TR上消耗的电能W＝IRt且W＝I2RT解得I＝。答案：(1)2NBl2ω　(2)　(3)【模拟题组——提考能】1.[xx·衡水模拟]如图甲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，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10V。图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象。则(　　)A.电阻R上的电功率为20WB.0.02s时R两端的电压瞬时值为零C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos1

7、00πt(V)D.通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝1.41cos50πt(A)解析：R上电功率P＝＝10W，A错。0.02s时Φ＝0，最大，此时R两端的电压瞬时值最大，B错。R两端电压的最大值为10V，ω＝＝100πrad/s，因此R两端电压u＝14.1cos100πt(V)，C正确。i＝1.41cos100πt(A)，D错。故选C。答案：C2.[xx·安徽安庆二模]一个匝数为100匝，电阻为0.5Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则线圈中产生交变电流的有效值为(　　)A.5AB.2AC.6

8、AD.5A解析：0～1s内线圈中产生的感应电动势E1＝n＝100×