高考模拟理综物理选编：交变电流的产生及其描述.doc

《高考模拟理综物理选编：交变电流的产生及其描述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、乐陵一中交变电流的产生及其描述一、单选题（本大题共5小题，共30分）1.匝数为100匝的线圈通有如图3所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），单匝线圈电阻r=0.02/2,则在0〜IOS内线圈产生的焦耳热为（）C.907A.807B.85J・B•解：根据有效值的定义方法可知:（乎）2R×^+22×R×^=I2RT解得：I=—?!总电阻为：r=100X0.02=2/2；则10$内产生的焦耳热为：Q=I2rt=（乎）2×2×10=85/：故选：B.根据有效值的定义方法可求得一个周期内的有效值，再根摇焦耳定律可求得Iof内产生的热量

2、•本题要注意明确该交流电中前二分之一周期为正弦交流电的四分之一周期，该时间内的有效值和最大值之间的关系仍然为：Im=y∣2l∙2.如图所示，直线MN右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，一导线框一半处于匀强磁场中，t=0时刻，框面与磁场垂直,现让线框以MN为轴匀速转动，并以开始运动的四分之一周期内的电流方向为正方向.则下列图象中能表示线框中感应电流随时间变化的是（）・A•解：设线圈以MN为轴匀速转动，线圈始终有一半在磁场中产生感应电动势，图示位置线圈磁通量在最大，磁通量的变化率最小，即开始计时时，感应电流最小，在四分Z一个周期内，磁通量减小

3、，根据楞次定律可知，产生的感应电流沿αdcbα方向，转过四分之一周期后，Cd边进入磁场，磁通量增大，根据楞次定律可知，产生的感应电流方向沿Mcba方向,电流逐渐减小，故A正确，B错误故选：A矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电.由于线圈始终有一半在磁场中切割产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律求出感应电流大小，有楞次定律判断电流的方向.本题主要考查了线圈在磁场中产生感应电动势，关键是抓住线圈始终有一半在磁场中，明确计时时刻1.如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变

4、电动势图象如图2中曲线d、b所示，贝9()A.两次r=O时刻线圈平面与中性面垂直B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C.曲线α表示的交变电动势频率为50HZD.曲线b表示的交变电动势有效值为5返#・D・【分析】根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量。【解答】A、在¢=0时刻，产生的感应电动势最小，线圈•定处在中性面上；故A错误；B、由图可知，α的周期为4x10-2s;b

5、的周期为6×10-2s,则由n=可知，转速与周期成反比，故转速之比为：3：2；故B错误；C、曲线α的交变电流的频率/=ɪ=25Hz；故C错误；D、曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2,曲线α表示的交变电动势最大值是15V,根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是10¼则有效值为U=^V=5V2V；故D正确；故选D>2.如图甲所示，在匀强磁场屮有一个n=10匝的闭合矩形线圈绕轴匀速转动，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为50,从图甲所示位置开始计时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象如图乙所示，贝％)A.线圈转动过程中消耗的电

6、功率为IOtt2IVB.在t=0.2s时，线圈中的感应电动势为零，且电流改变一次方向C.所产生的交变电流感应电动势的瞬时表达式为e=IOTrSin(5τrt)KD.线圈从图示位置转过90。时穿过线圈的磁通量变化最快・4•解：A、最大感应电动势为：Em=nBSω=nBS~=nΦm∙y=10×0.2×=10τT(V)感应电动势的有效值为：E=鑒=書=5近π(V)线圈转动过程中消耗的电功率为：P=兰=空心W=IoTr2"，故A正确；R5B、C=0.2S时，磁通量为0,线圈中的感应电动势最大，电流方向不变，故B错误；C、由图知角速度ω=y=

7、^rad/s=5πrad∕s,因为线圈从垂直中性面开始计时，所以交变电流感应电动势的瞬时表达式为e=IOTrCOS(5τrt)V,故C错误；D、线圈在图示位置磁通量为0,磁通量的变化率最大，穿过线圈的磁通量变化最快，转过90。，磁通量最大，磁通量变化率为0,故D错误；故选：A绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为e=EmCOSωt,由Ern=nBSω求出最大感应电动势，根据最大值与有效值的关系求出电动势的有效值，由P=号求出线圈消耗的电功率；磁感线与线圈平行时

8、，磁通量为0,磁通量的变化率最大，当线圈处于中性面时，磁通虽最大，磁通虽的变化率为0,每次经过中性面电流方向发生变化.本题考察的是瞬时值、最大值、有效值、平均值的计算，关键记住用有效值求解电功、电功率，用平均值求解电量.1.如图，线圈