2018届高三物理一轮复习 跟踪演练 强化提升 第十一章 交变电流 传感器 第1讲 交变电流的产生和描述

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1、交变电流的产生和描述跟踪演练·强化提升【课堂达标检测】1.(2017·大同模拟)某交变电压为u=8sin157t(V),则　(　　)A.用此交变电流作打点计时器的电源时,打点周期为0.02sB.此交变电流可作为电磁打点计时器的工作电源C.把额定电压为8V的小灯泡接在此电源上,小灯泡正常发光D.把击穿电压为6V的电容器接在此电源上,电容器正常工作【解析】选B。根据u=8sin157t(V)可知=157rad/s,解得周期为T=0.04s,选项A错误;电磁打点计时器所接交流电源的频率不一定是50Hz,若用该交变电流作为电源,则打点时间间隔为0.04s,选项B正确;该交变电流的电

2、压最大值为Um=8V,有效值为U=4V;额定电压8V指的是有效值,选项C错误;电容器击穿电压为6V,比最大值8V要小,因此该电容器不能正常工作,选项D错误。2.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知线框内阻为1.0Ω,外接一只电阻为9.0Ω的灯泡,则　(　　)导学号42722239A.电压表的示数为20VB.电路中的电流方向每秒改变5次C.灯泡实际消耗的功率为36WD.电动势的瞬时值表达式为e=20cos5πt(V)【解析】选C。电压表测量的是路端电压,由闭合电路欧姆定律可知,电动势的有效值为2

3、0V,路端电压为18V,选项A错误;由电动势的变化规律可知,该交流电的周期为0.2s,每个周期电流方向改变两次,所以每秒电流方向改变10次,选项B错误;由题意知灯泡两端电压的有效值为18V,因此灯泡实际消耗的功率为36W,选项C正确;由题图可知,电动势的瞬时值表达式为e=20cos10πt(V),选项D错误。【总结提升】由正弦交流电的图象可得到的信息(1)交变电流的最大值Em、Im和Φm。(2)周期T,频率f=。(3)任意时刻各量的瞬时值大小和方向。【金榜创新预测】3.为了研究交流电的产生过程,小张同学设计了如下实验方案:第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中,线圈绕转轴OO1

4、按图甲所示方向匀速转动(ab向纸外,cd向纸内),并从图甲所示位置开始计时,此时产生的交变电流如图乙所示。第二次他仅将转轴移至ab边上,第三次他仅将转轴右侧的磁场去掉,关于后两次的电流图象,下列说法正确的是　导学号42722240(　　)A.第二次是A图　　　B.第二次是C图C.第三次是B图D.第三次是D图【解析】选D。转轴相对线圈的位置改变,不影响感应电动势的大小,第二次应该是B图,选项A、B错误;将转轴右侧磁场去掉,矩形线圈总是只有一侧切割磁感线,峰值变为原来的,第三次应该是D图,选项C错误、D正确。【加固训练】如图所示,处在匀强磁场中的矩形线圈abcd,以恒定的角速度

5、绕ab边转动,磁场方向平行于纸面并与ab垂直。在t=0时刻,线圈平面与纸面重合,线圈的cd边离开纸面向外运动。若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向,则图中能反映线圈感应电流i随时间t变化的图线是　(　　)【解析】选C。根据右手定则或楞次定律可以判断,t=0时刻线圈的cd边离开纸面向外运动而切割磁感线,产生的感应电流i为正向;此时线圈磁通量为零,但是cd边切割磁感线的速度最大,磁通量的变化率最大,所以感应电动势、感应电流最大。故C正确。4.一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动,通过导线给同一电阻R供电,如图甲、乙所示。其中甲图中OO′轴右侧有

6、磁场,乙图中整个空间均有磁场,两磁场磁感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为　(　　)A.1∶　　　B.1∶2　　　C.1∶4　　　D.1∶1【解析】选A。题图甲中只有OO′轴的右侧存在磁场,所以线框只在半周期内有感应电流产生,如图A,题图乙中的磁场布满整个空间,线框中产生的感应电流如图B,所以两个电流的功率之比为1∶2,因为P∝I2,所以I∶I′=1∶,选项A正确。5.一个匝数为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.5A　　　B.2A　　　

7、C.6A　　　D.5A【解析】选B。0～1s内线圈中产生的感应电动势E1=n=1V,1～1.2s内线圈中产生的感应电动势E2=n=5V,线圈在一个周期内产生的热量Q=Q1+Q2=12J,根据交变电流有效值的定义Q=I2RT=12J,得I=2A,选项B正确。