2018年高考物理一轮复习第11章交变电流传感器练案31交变电流的产

练案[31] 交变电流的产生及描述

一、选择题(本题共10小题，1～6题为单选，7～10题为多选)

1．(2018·福建省宁德市高三上学期期末)阻值为R的电炉丝通以大小为I的恒定电流时其电功率为P，当把它接在某正弦交流电源两端时其电功率也为P。则该交流电源电压的最大值为导学号 21993264( B )

A．2

IR 2

B．2IR D．2IR

C．IR

[解析] 电炉丝通以大小为I的恒定电流时，经t时间内产生的热量为Q，则有：Q＝

Pt＝I2Rt；电炉丝接在某正弦交流电源两端时，经t时间内产生的热量为Q′，则有：Q′＝

22

Pt＝I2有Rt，根据热效应有：Q＝Q′，即IRt＝I有Rt，解得：I有＝I，则电压的有效值为U有

＝I有R＝IR，故该交流电源电压的最大值为Um＝2U有＝2IR，选B。

2．(2018·河北省巨鹿县高三上学期期中试题)如图甲所示是一台交流发电机构造示意图，产生交变电流的感应电动势随时间变化的正弦规律如图乙。发电机线圈电阻为1Ω，外接电阻为4Ω，则导学号 21993265( C )

A．线圈转速为50r/s B．电压表的示数是4V C．负载电阻的电功率为2W

D．线圈转速加倍，电压表读数变为原来的4倍

1

[解析] 由图象可知，周期为0.04s，则转速为n＝r/s＝25r/s，故A错误；由图

0.04象可知，正弦式交流电的电动势的最大值为5V，则电动势的有效值为U＝

52

V＝2.52V，

2

2.52U那么电压表的示数为U＝R＝×4V＝22V，故B错误；R消耗的功率P＝＝

r＋R1＋4R?22?

W＝2W，故C正确；线圈转速加倍，则角速度加倍，最大值Em＝NBsω，故最大值4变为原来的2倍，有效值也变为原来的2倍，故电压表示数变为原来2倍，故D错误。故选C。

2

E 1

3．(2018·河北张家口质检)如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则导学号 21993266( A )

A．电流的表达式为i＝0.6sin10πt(A) B．磁铁的转速为10r/s

C．风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin10πt(A) D．风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A

2π

[解析] 通过乙图可知电流的最大值为0.6A，周期T＝0.2s，故ω＝＝10rad/s，

T故电流的表达式为i＝0.6sin10πt(A)，故A正确；电流的周期为T＝0.2s，故磁体的转速1

为n＝＝5r/s，故B错误；风速加倍时，角速度加倍，根据Em＝nBSω，可知产生的感应电

T动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin20πt(A)，故C错误；根据C得分析，形成的感应电流Im＝1.2A，故有效值为I＝

Im

＝0.62A，故D错误。 2

4．(2018·福建厦门检测)如图所示，N匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO′左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R和理想电流表

，那么可以确定的是导学号 21993267( B )

A．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为e＝NBωSsinωt B．电流表的示数I＝2ω

NBS 4Rω

C．R两端电压有效值U＝NBS

2

πω?NBS?

D．一个周期内R的发热量Q＝

2

R 2

[解析] 线框始终只有一半面积在磁场中，故瞬时电动势为e＝

ω

NBSω

2

sinωt，电压有

U2πω?NBS?2

效值为U＝NBS，A、C错误，B正确。Q＝T＝，D错误。

R4R22

5．(2018·陕西渭南检测)在图示电路中，电阻R1与电阻R2的阻值均为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看成零，反向电阻可看成无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u＝20sin 100πt(V)，则R1两端的电压有效值为导学号 21993268( A )

A．5V C．15V

B．52V D．510V

[解析] 该交流电的角速度ω＝100π＝2πf，解得f＝50Hz，当A点电势高时，二极管D把R1短路，R1两端的电压为零，当B点电势高时，R1两端有电压，其最大值为10V，一个周期内，只有半个周期的时间内R1两端有电压，根据有效值的定义，设R1两端电压的有

U2

效值为U，有·T＝

R?10V?2???2?TR·，解得U＝5V，A正确。 2

6．(2018·河南安阳期中)如图甲所示，标有“220V 40W”的灯泡和标有“20μF 300V”的电容器并联到交流电源上，

为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，

闭合开关。下列判断正确的是导学号 21993269( B )

A．t＝时刻，2

T的示数为零 B．灯泡恰好正常发光 D．

的示数保持1102V不变

C．电容器不可能被击穿 [解析]

的示数应是电压的有效值220V，故A、D错；电压的有效值恰好等于灯泡的

额定电压，灯泡正常发光，B正确；电压的峰值Um＝2202V≈311V，大于电容器的耐压值，故有可能被击穿。C错。

7．(2018·贵州贵阳月考)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，NP长为l2，线框电阻为R。t＝0时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是导学号 21993270

3

( ABD )

A．矩形线框产生的感应电动势有效值B．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πBl1l2ω

D．矩形线框转过π过程中产生的热量为 2R[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＝

22

222

2

Bl1l2ω 2

Bl1l2

RBl1l2ω，A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正确；转过一周，ΔΦ为零，通过横截面的电荷量为零，C错误；转过π过程中

2

E2E2ππB2l21l2ω

产生的热量Q＝t＝ ＝，D正确。

RRω2R8．(2018·江苏苏州期中)如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是导学号 21993271( BD )

A．S断开时，电压表读数为B．S断开时，电压表读数为

2

BωL2 22

BωL2 8

22

C．S闭合时，电流表读数为BωL

10rπBLD．S闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电荷量为

27r[解析] 电路中产生的感应电动势的最大值为Emax＝BLω，有效值为E＝2

2

Emax

2

＝

22

BLω；2

4

E22

当S断开时，电压表读数为Ucd＝×r＝BωL，A选项错误，B选项正确；S闭合时，电

4r8

222BLω

压表的读数为Ucd＝I×＝×＝＝BLω，电流表读数为，C选项错误；S

2r271414r3r＋

2闭合时，线框从图示位置转过

ΔΦΔtπ1E过程中流过电流表的电荷量为q＝IΔt＝··Δt＝22RrErE2

1ΔΦBL·Δt＝＝，D选项正确。 2r7r7r3r＋

2

9．(2018·广东清远清城区联考)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阻值为R＝10Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电 …… 此处隐藏：2060字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……