最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点42 交变电流.doc

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1、最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点42交变电流【考点知识方法解读】将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中就会产生出正弦式交变电流。线圈在匀强磁场中转动时，通过线圈的磁通量最大时，磁通量变化率为零，产生的感应电动势为零；通过线圈的磁通量为零时，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大；匝数为N，面积为S的线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的轴以角速度ω转动，产生的感应电动势（交变电动势）的最大值为Em=NBSω。正弦式交变电流的图象是正弦曲线，由交变电流的图象可知交变

2、电流的周期和最大值。交变电流的有效值是根据同时间、同电阻、产生相同热量的恒定电流的数值来确定的。【最新三年高考物理精选解析】1.（2012·北京理综）一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上.消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为P/2.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为A.5VB.5VC.10VD.10V1.【答案】：C【解析】：由T=2T，解得此交流电源输出电压的有效值为V，最大值为V=10V，选项C正确。2（2011天津理综卷物理）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕

3、与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像如图2所示，则A.=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.=0.01s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz6【答案】：B3（2011四川理综卷）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2。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

4、感应电动势为e=4cosD.任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin4.（2010广东理综）图1是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的A.周期是0.01sB.最大值是311VC.有效值是220V6D.表达式为u=220sin100πt（V）5.（2007年高考北京理综）电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10，R2=20。合上开关后S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则A、通过R1的电流的有效值是1.2AB、R1两端的电压有效值是6VC、通过R2的电流的有效值是1.2A

5、D、R2两端的电压有效值是6V【答案】B【解析】此题考查交变电流知识。首先从交流电图像中找出交变电流的最大值即为通过R2的电流最大值为0.6A，由正弦交变电流最大值与有效值的关系Im=I可知其有效值为0.6A，由于R1与R2串联，所以通过R1的电流有效值时也是0.6A，选项AC错；R1两端电压有效值为U1=IR1=6V，选项B对；R2两端电压最大值为Um2=ImR2=0.6×20V=12V，选项D错。因此此题正确选项是B.【点评】要能够从交流电图像中找出交变电流的最大值。6.(15分)（2012·江苏物理）6某兴趣

6、小组设计了一种发电装置，如图所示.。在磁极和圆柱状铁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。.联立解得：。【考点定位】此题考查交变电

7、流的产生、有效值及其相关知识。7（16分）（2012·安徽理综）图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO’转动，由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO’转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻形成闭合电路。图2是线圈的住视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1,bc长度为6L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动。（只考虑单匝线圈）（1）线圈平面处

8、于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）7【答案】（1）e1=BL1L2ωsinωt.。（2）e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0.)。（