（全国通用）2018年高考物理一轮复习第12章交变电流微专题61交变电流的产生及描述

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1、交变电流的产生及描述［方法点拨］交变电流的产生往往与交变电流图象结合出题，要能将交变电流的图象与线圈的转动过程一一对应起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律.H考点逐项排查i.（交流电的产生）矩形线圈白仇〃在匀强磁场中逆吋针匀速转动吋，线圈中产生如图1所示的交流电，取沿方向为电流正方向，则对应Zi时刻线圈的位置应为下列中的InJBD2.（交流电的描述）如图2甲所示，在磁感应强度为〃的匀强磁场中，有一匝数为刀，面积为矩形线圈在转动屮可以保S,总电阻为于的矩形线圈曰比d绕轴加以角速度Q匀速转动,持和外电路电阻斤形成闭合电路

2、，回路中接有一理想交流电流表.图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间方变化的图象，则下列说法中正确的是（）甲图2A.从b到$这段时间穿过线圈的磁通量的变化量为2〃力B.从£3到心这段时间通过电阻斤的电荷量为学c.Z3时刻穿过线圈的磁通量变化率为刀〃SZD.电流表的示数为严计2.（交流电的描述）如图3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〃的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴00'匀速转动.磁场的磁感应强度〃=迈><10一2T,线圈的面积5=0.02m2,匝数后400匝，线圈总电阻厂=2Q,线圈

3、的两端经集流环和电刷与电阻斤=8Q连接，与电50阻斤并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速r/s-在戸°时刻,线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是（）图3A.交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=8迈sin100“V）B.交流电压表的示数为8VC.从f=0时刻开始线圈平面转过30°的过稈屮，通过电阻的电量约为5.7X107CD.电阻斤上的热功率为6.4W—B10O2I图43.（交流电的产生）（多选）如图4所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈（单匝）的周期为7；转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Q.从线圈平面与磁

4、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.线圈匀速转动过程消耗的电功率为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=4cos年rrycD.任意吋刻穿过线圈的磁通量为0―sin_FrS考题综合突破图54.如图5所示，矩形线圈臼比〃与可变电容器G理想电流表④组成闭合电路.线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的加边匀速转动，转动的角速度e=100Jirad/s.线圈的匝数A—100,边长ab=0.2m^曰〃=0.4in,电阻不计.磁场只分布在加边的左侧，磁感应强度大小3=^-T

5、.电容器放电时间不计.下列16n说法正确的是（）A.该线圈产生的交流电动势的峰值为50VB.该线圈产生的交流电动势的有效值为25迈VA.电容器的耐压值至少为50VB.电容器的电容C变大时，电流表的示数变小2.（多选）如图6所示，虚线00’的右侧分布着磁感应强度为〃的匀强磁场，一个面积为S的矩形线框绕轴0"以恒定的角速度。旋转.以图示位置为广=0时刻，此时线框仅有扌的面积在磁场中，线框电阻为斤，在转过180°的过程中，下列判断正确的是（图6XXBXXXXA.图示位置电流大小为0B.电流的最大值为2BS33RC.电阻牛•热为

6、D.外力做功为3.调光灯、调速电风扇以前是用变压器來实现的，该技术的缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速.现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的.如图7为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压.那么现在电灯上的电压为（）B.A.II4.如图8所示，“—”形框置于匀强磁场中，磁感应强度大小为〃，方向垂直纸面向外，“匚”形框的三条边的长度均为厶电阻均为r,日、方两端用电阻不计的导线连接阻值为斤的电阻.“匚”形框绕轴劝以角速度g逆时针（从上往下看）匀速转动，Q0时刻经过图示位置.规定

7、回路中方向为电流的正方向，求：图8(1)通过电阻斤的感应电流的表达式；5ji⑵当t=—时，通过电阻斤的感应电流的大小和方向.63答案精析1.B［由产生的交变电流图象可知，力时刻，电流是正最大值，说明线圈垂直切割磁感线，即线圈处于与磁感线方向平行位置.由电流方向为lMp根据楞次定律或右手定则可判断出对应U时刻线圈位置正确的是选项B.］2.D［从力到玄的过程，穿过线圈的磁通量变化量为零，选项A错误；从恋到力:的过程，穿过线圈的磁通量变化量为BS,故通过电阻斤的电荷量q=】貯=晋；选项B错误；UAcP△0时刻产生的电动势大小为

8、亦由法拉笫电磁感应定律可得nBS3,可得寸=BS3,选项C错误；线圈产生的交流电的电动势有效值为兽由闭合电路欧姆定律可得,电流表的示数/=善=J'］：，选项D正确.］R+厂寸2R+r3.C［磁场的磁感应强度B=£xE丁，线圈面积5=0.02m2,匝数后400,线圈总电50阻z=2Q,线圈的转速/?=—r/s,故q=1