2020届高三物理一轮复习：第十一章 第1讲 交变电流的产生和描述（含解析）.doc

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1、配餐作业　交变电流的产生和描述见学生用书P375A组·基础巩固题1．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图甲所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，则螺线管内感应电流i随时间t变化的图象为(　　)甲　乙A.　　B.C.　　D.解析　由感应电流公式I＝＝n，感应电流大小与磁通量的变化率有关，在Φ－t图线上各

2、点切线的斜率的绝对值反映感应电流的大小，斜率的正、负号反映电流的方向；根据题图乙，在0～t0时间内，感应电流I的大小先减小到零，然后再逐渐增大，电流的方向改变一次，同理分析t0～2t0时间内，只有B项符合要求。答案　B　2．如图所示，一交流发电机的矩形线圈共有10匝，其电阻r＝2Ω，面积是0.2m2，在磁感应强度B＝T的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以ω＝10πrad/s的角速度匀速转动，向R＝18Ω的电阻供电。则以下说法中正确的是(　　)A．该线圈产生的是余弦式交变电流B．

3、线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40VC．线圈开始转动s时流过电阻R的瞬时电流大小为AD．电阻R上消耗的电功率为9W解析　由法拉第电磁感应定律可知，其产生的感应电动势(感应电流)将按照正弦规律变化，A项错误；由于OO′为线圈的对称轴，所以线圈产生的感应电动势的最大值应为Em＝nBSω＝20V，B项错误；线圈在转动过程中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝20sin10πtV，所以其感应电流的瞬时值表达式为i＝sin10πtA，故当t＝s时，流经电阻R的瞬时电流大小为i＝sin(10π×)A＝A，C项错误

4、；流经R的电流的有效值为I＝A，所以电阻R上消耗的电功率为P＝I2R＝9W，D项正确。答案　D　3．如图所示，矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，转动的角速度ω＝100πrad/s。线圈的匝数N＝100匝，边长ab＝0.2m、ad＝0.4m，电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小B＝T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是(　　)A．该线圈产生的交流电动势峰值为50VB．该线圈产生的交流电动势有效值为25VC．电容器的耐压值至少

5、为50VD．电容器的电容C变大时，电流表的示数变小解析　该线圈产生的交流电动势峰值Em＝NBSω＝50V，A项错误；因为该线圈产生的交流电不是完整的正弦式交流电，只有一半，所以根据有效值的定义得×＝T，E＝，联立解得电动势有效值E′＝25V，B项正确；电容器的耐压值至少为50V，C项错误；电容器的电容C变大时，容抗变小，电容器的充放电电流增大，D项错误。答案　B　4．(多选)如图所示，处在垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩形闭合线框MNPQ，以恒定的角速度ω绕对角线NQ转动。已知MN长为l1，

6、NP长为l2，线框电阻为R。t＝0时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是(　　)A．矩形线框产生的感应电动势有效值为Bl1l2ωB．矩形线框转过π时的电流为零C．矩形线框转动一周，通过线框任意横截面的电荷量为D．矩形线框转过π过程中产生的热量为解析　矩形线框转动时产生正弦式交变电流，最大值为Bl1l2ω，所以有效值E＝Bl1l2ω，A项正确；转过π时，线框平面与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零，电流为零，B项正确；转过一周，ΔΦ为零，通过横截面的电荷量为零，C项错误；转过π过程中产生的热量Q＝t＝·＝，

7、D项正确。答案　ABD　5．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比PA∶PB等于(　　)A．5∶4B．3∶2C.∶1D．2∶1解析　根据电流有效值的定义可知IR＋2R＝IRT，解得有效值I甲＝I0，而I乙＝，根据功率的计算公式P＝I2R可得P甲∶P乙＝I∶I＝5∶4，故A项正确。答案　A　6．(2017·江苏)(多选)某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则(　　)A．电感L1的作用是通高频B．电容C2的作

8、用是通高频C．扬声器甲用于输出高频成分D．扬声器乙用于输出高频成分解析　电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，XL＝2πfL，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A项错误；电容对交流电的阻碍作用XC＝，频率越高阻碍作用越小，所以是通高频阻低频，故BD正确；C项错误。答案　BD　7．(2017·浙江)(多选)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感