2019-2020年高考物理一轮总复习 10.1交变电流的产生和描述随堂集训.doc

2019-2020年高考物理一轮总复习 10.1交变电流的产生和描述随堂集训 考向一A. 两次t0时刻线圈平面均与中性面重合B. 曲线a、b对应的线圈转速之比为23C. 曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD. 曲线b表示的交变电动势有效值为10 V解析：线圈经过中性面时不切割磁感线，此时感应电动势为零，选项A正确；由图可知曲线a、b的周期之比为23，则对应的线圈转速之比为32，选项B错误；曲线a的周期为Ta4102 s，其频率为fa25 Hz，选项C正确；曲线a、b表示的交变电流的峰值之比为，又Ema15 V，则Emb10 V，UbEmb5 V，选项D错误。答案：AC2. xx山东高考(多选)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是()A. 电流表的示数为10 AB. 线圈转动的角速度为50 rad/sC. 0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D. 0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左解析：由题图乙知Im10 A，I10 A，A正确。T2102 s，100 rad/s, B错误。t0.01 s时，IIm，此时线圈平面与磁场方向平行，C正确由右手定则判定0.02 s时电阻R中电流方向自左向右，D错误。答案：AC 考向二3. xx福建高考 如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r1.0 ，外接R9.0 的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e10 sin 10t(V)，则 ()A. 该交变电流的频率为10 HzB. 该电动势的有效值为10 VC. 外接电阻R所消耗的电功率为10 WD. 电路中理想交流电流表的示数为1.0 A解析：由交变电流电动势的表达式e10sin 10t VEm sint可知，该交变电流的频率为f Hz5 Hz, A错误。该交变电流电动势的有效值E V V10 V，B错误。电流的有效值I A1.0 A，外接电阻R所消耗的电功率PRI2R1.029.0 W9 W，故C错误，D正确。答案：D4. xx海南高考通过一阻值R100 的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s。电阻两端电压的有效值为()A. 12 V B4 VC. 15 V D8 V解析：由有效值定义可得1 s(0.1 A)2R0.4 s2(0.2 A)2R0.1 s2，其中R100 ，可得U4 V, B正确。答案：B 考向三5. xx江苏高考某兴趣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均为，磁场均沿半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长abcdl、bcad2l.线圈以角速度绕中心轴匀速转动，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。解析：(1)bc、ad边的运动速度v感应电动势Em4NBlv解得Em2NBl2。(2)电流Im安培力F2NBIml解得F。(3)一个周期内，通电时间tTR上消耗的电能WIRt且WI2RT解得I。答案：(1)2NBl2(2)(3)【模拟题组提考能】1. xx衡水模拟如图甲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B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R10 连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V。图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象。则()A. 电阻R上的电功率为20 WB. 0.02 s时R两端的电压瞬时值为零C. R两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1cos100t(V)D. 通过R的电流i随时间t变化的规律是i1.41cos50t(A)解析：R上电功率P10 W，A错。0.02 s时0，最大，此时R两端的电压瞬时值最大，B错。R两端电压的最大值为10 V，100 rad/s，因此R两端电压u14.1cos100t(V)，C正确。i1.41cos100t(A)，D错。故选C。答案：C2. xx安徽安庆二模一个匝数为100匝，电阻为0.5 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则线圈中产生交变电流的有效值为()A. 5 A B. 2 AC. 6 A D. 5 A解析：01 s内线圈中产生的感应电动势E1n1000.01 V1 V,11.2 s内线圈中产生的感应电动势E2n100 V5 V，对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量QQ1Q210.2 J12 J，根据交变电流有效值的定义QI2Rt12得：I2 A，故B正确，A、C、D错误。答案：B3. xx青岛测试一交流电压为u100sin100tV，由此表达式可知()A. 用电压表测该电压其示数为50 VB. 该交流电压的周期为0.02 sC. 将该电压加在“100 V 100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 WD. t1/400 s时，该交流电压的瞬时值为50 V解析：电压有效值为100 V，故用电压表测该电压其示数为100 V，A项错误；100 rad/s，则周期T0.02 s，B项正确；该电压加在“100V100W”的灯泡两端，灯泡恰好正常工作，C项错；t1/400 s代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为100 V，D项错。答案：B