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《浙江专用2021高考物理二轮复习微专题突破练十七交变电流的综合问题课件202103252145.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题17交变电流的综合问题(建议用时40分钟)1.如图所示,匀强磁场中,一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,线框中产生的交变电动势瞬时值随时间变化的规律为e=20sin100πt(V)。下列说法正确的是()A.该线框转动的频率是100HzB.该线框产生的交变电动势最大值是20VC.t=0.005s时刻,线框平面与中性面重合D.t=0.05s时刻,穿过线框的磁通量变化率为0【解析】选D。由e=20sin100πt(V),可知2πf=100π,得线框转动的频率f=50Hz,A错误;该线框产生的交变电动势最大值是20V,有效值为20V,B错误;t=0.005s时刻,线框中产生的交变电动
2、势瞬时值为e1=20sin0.5π(V)=20V,此时线框平面与中性面垂直,C错误;t=0.05s时刻,线框中产生的交变电动势瞬时值为e2=20sin5π(V)=0,可知此时穿过线框的磁通量变化率为0,线框平面与中性面重合,D正确。2.在下列几种电流的波形图中,不能表示交变电流的是()【解析】选A。A图中电流均为正值,说明电流的方向不随时间而变化,则此电流不是交变电流。故A正确。B、C、D这三种电流的大小和方向都随时间做周期性变化,都是交变电流。故B、C、D错误。故选A。3.一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
3、.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,交流电动势达到最大D.该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示【解析】选B。由Φ-t图象知,t=0时,Φ最大,即线圈处于中性面位置,此时e=0,故选项A、D错误;由题图知T=0.04s,在t=0.01s时,Φ=0,最大,e最大,则选项B正确;在t=0.02s时,Φ最大,=0,e=0,则选项C错误。4.(多选)在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电动势随时间变化的波形如图所示,线圈与一阻值R=9Ω的电阻串联在一起,线圈的电阻为1Ω,则()A.通过电阻R的电流瞬时
4、值表达式为i=10sin100πt(A)B.电阻R两端的电压有效值为90VC.图中t=1×10-2s时,线圈平面与磁场平行D.1s内电阻R上产生的热量为450J【解析】选A、D。交流电电压最大值为Em=100V,则电流最大值Im==10A,故通过电阻R的电流瞬时值表达式为i=10sin100πt(A),选项A正确;电阻R两端的电压最大值为:URm=10×9V=90V,选项B错误;图中t=1×10-2s时,线圈位于中性面的位置,选项C错误;1s内电阻R上产生的热量为:Q=I2Rt=Rt=450J,选项D正确。5.一台交流发电机的输出电压表达式为u1=1000sin100πt(V),通过匝数比为
5、4∶1的理想降压变压器给若干盏“220V60W”的灯泡供电,如图所示。输电线总电阻r=10Ω,其他电阻不计,为了保证灯泡正常发光,接入电路的灯泡数量为()A.44B.176C.195D.783【解析】选B。设接入灯泡的数量为n,每盏灯泡的额定电流为I=,流过原、副线圈的电流分别为nI和nI,灯泡的额定电压为U,原线圈两端的电压为U原=4U=880V,发电机输出的电压有效值U1=1000V,输电线损耗电压U损=U1-U原=(1000-880)V=120V,由U损=nIr=120V,解得n=176,选项B正确。6.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1=20Ω,R2=30Ω,C
6、为电容器。已知通过R1的正弦式交变电流如图乙所示,则()A.交变电流的频率为0.02HzB.原线圈输入电压的最大值为200VC.电阻R2的电功率约为6.67WD.通过R3的电流始终为零【解析】选C。根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同,周期为0.02s、频率为50Hz,A错;由题图乙可知通过R1的电流最大值为Im=1A,根据欧姆定律可知其最大电压为Um=20V,再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200V,B错;因为电容器有通交流、隔直流的作用,则有电流通过R3和电容器,D错;根据正弦式交变电流的峰值和有效值关系、并联电路特点可知通过电阻R2的电流
7、有效值为I=、电压有效值为U=,电阻R2的电功率为P2=UI=W≈6.67W,C对。7.一线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,得到的交变电流的电动势瞬时值表达式为e=220sin314t(V),则下列说法正确的是()A.该交变电流电动势的有效值为220VB.该线圈匀速转动的转速为3000r/minC.当仅将线圈的转速提高时,电动势的峰值不发生变化D.将该交变电流加在标称为220V的灯泡上时,灯泡的亮
