2013高考物理 能力提升知识点优化 11.1交变电流的产生和描述

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1、2013高考物理能力提升知识点优化：11.1交变电流的产生和描述一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)1.(2012·揭阳模拟)矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是(　　)A.1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快B.2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大C.交流电压的最大值为36V，频率为4HzD.交流电压的有效值为36V，周期为4s2.如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完

2、全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为(　　)A.1∶　　B.1∶2　　C.1∶3　　D.1∶63.(易错题)一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为ω时，线圈中产生的交变电动势的最大值为E0，周期为T0，外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω，线圈中产生的交变电动势的最大值为E，周期为T，外力提供的功率为P.则E、T和P的大小为(　　)A.E＝2E0，T＝T0，P＝2P0B.E＝E0，T＝T0，P＝2P0C.E＝2E0，T＝T0，P＝2P0D.E＝2E0，T＝T0，P＝4P04.(创新题)一长直导线通以正弦交

3、流电i＝ImsinωtA，在导线下有一断开的线圈，如图所示，那么，相对于b来说，a的电势最高时是在(　　)A.交变电流方向向右，电流最大时B.交变电流方向向左，电流最大时C.交变电流方向向左，电流减小到0时D.交变电流方向向右，电流减小到0时二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意)5.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是(　　)A.t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B.t＝0.01s时刻，Φ的变化率最大C.t＝0.02s时刻，交流电动势等于零D.该

4、线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示6.(易错题)如图所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内，下述说法正确的是(　　)A.因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零B.线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C.线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最大D.若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的有效值也增大一倍7.(创新题)面积为S的两个电阻相同的线圈，分别放在如图所示的磁场中，图甲中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴

5、匀速转动，图乙中磁场变化规律为B＝B0cos，从图示位置开始计时，则(　　)A.两线圈的磁通量变化规律相同B.两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C.经相同的时间t(t＞T)，两线圈产生的热量不同D.从此时刻起，经T/4时间，流过两线圈横截面的电荷量相同8.(2012·惠州模拟)一正弦交变电流的图象如图所示，由图可知(　　)A.用电流表测该电流其示数为10AB.该交变电流的频率为100HzC.该交变电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2000WD.该交变电流瞬时值表达式为i＝10sin314tA9.(2011·四川高考)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形

6、线圈的周期为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(　　)A.线圈消耗的电功率为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＝sint三、计算题(本大题共2小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10.(2012·深圳模拟)(16分)如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab＝0.25m，宽度bc＝0.20m，共有n＝100匝，总电阻r＝1.0Ω，可绕与磁

7、场方向垂直的对称轴OO′转动.线圈处于磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V　1.8W”的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8W.(不计转动轴与电刷的摩擦，结果保留两位有效数字)(1)求线圈转动的角速度ω；(2)线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能为多少？11.(预测题)(20分)如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B.M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计

8、，求：(1)感应电动势的