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1、交变电流综合问题电感器和电容器对交变电流的作用要点一交变电流综合问题即学即用1.如图所示,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,电容器两极板水平放置.在两极板间,不计重力的带正电粒子Q在t=0时由静止释放,若两板间距足够宽,则下列运动可能的是（）A.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子一定能到达极板B.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子在两极间往复运动C.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子在两极间往复运动D.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子一定能到达极板答案AB要点二电感器和电容器对交变电流的作用即学即用2.
2、如图所示,三个灯泡是相同的,而且耐压足够,电源内阻忽略.当单刀双掷开关S接A时,三个灯亮度相同,那S接B时（）A.三个灯亮度相同B.甲灯最亮,丙灯不亮C.甲灯和乙灯亮度相同,丙灯不亮D.只有丙灯不亮,乙灯最亮答案D题型1交变电流的电路问题【例1】如图所示线圈面积为0.05m2,共100匝,线圈总电阻为r=1Ω,外电阻R=9Ω,线圈处于B=T的匀强磁场中.当线圈绕OO′以转速n=300r/min匀速转动时,求:（1）若从线圈处于中性面开始计时,写出电动势的瞬时表达式.（2）两电表的示数.（3）线圈转过180°的过程中,通过
3、电阻的电荷量.（4）线圈匀速转一圈产生的总热量.答案（1）e=100sin10πtV（2）5A45V（3）C（4）100J题型2带电粒子在交变电场中运动【例2】如图是示波管的示意图.竖直偏转电极的极板长l=4cm,板间距离d=1cm,板右端距荧光屏L=18cm.（水平偏转电极上不加电压,没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107m/s.电子的电荷量e=1.60×10-19C,质量m=0.91×10-30kg.若在偏转电极上加u=220sin100πtV的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段
4、?答案10cm题型3生活物理【例3】如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图,转轴的一端装有一对随轴转动的磁极,另一端装有摩擦小轮.电枢线圈绕在固定的U形铁芯上,自行车车轮转动时,通过摩擦小轮带动磁极转动,使线圈中产生正弦交变电流,给车头灯供电.已知自行车车轮半径r=35cm,摩擦小轮半径r0=1.00cm,线圈有n=800匝,线圈框横截面积S=20cm2,总电阻R1=40Ω.旋转磁极的磁感应强度B=0.010T,车头灯电阻R2=10Ω.当车轮转动的角速度ω=8rad/s时求:（1）发电机磁极转动的角速度.
5、（2）车头灯中电流的有效值.答案（1）280rad/s（2）64mA1.两个相同的灯泡L1和L2,接到如图所示的电路中,灯L1与电容器串联,灯L2与电感线圈串联,当a、b处接电压最大值Um、频率为f的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同.更换一个新的正弦交流电源后,灯L1的亮度高于灯L2的亮度,新电源的电压最大值和频率可能是（）A.最大值仍为Um,而频率大于fB.最大值仍为Um,而频率小于fC.最大值大于Um,而频率仍为fD.最大值小于Um,而频率仍为f答案A2.如图所示,“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的
6、固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器.音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动.图为音箱的电路简化图,高、低频混合电流由a、b端输入,L是线圈,C是电容器,则（）A.甲扬声器是高音扬声器B.甲扬声器是低音扬声器C.乙扬声器是高音扬声器D.乙扬声器是低音扬声器答案BC3.如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sinxm所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T.正
7、方形金属线框的边长是0.40m,电阻是0.1Ω,它的一条边与x轴重合.在拉力F的作用下,线框以10m/s的速度水平向右匀速运动.试求:（1）拉力F的最大功率是多少?（2）拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?答案（1）1.6W（2）0.048J4.如图所示,在真空中速度v0=6.4×103m/s的电子束连续射入两平行板之间,板长L=12cm,板间距离d=0.5cm,两板不带电时,电子束将沿两板之间的中线做直线运动.在两板之间加一交变电压u=91sin100πtV,若不计电子间的相互作用,电子电荷量e=1.6×10-19C
8、,电子质量m=9.1×10-31kg,不计电子打在极板上对两极电压的影响.（1）在图中画出电子束可能出现的区域.（画斜线表示,要求有推理和计算过程）（2）如果以两极板刚加上交变电压时开始计时（t=0）,则何时进入交变电场的电子打在极板上具有最大的动能?答案（1）见右图（2）（0.005+0.01n）s（n=0,1,2
