最新三年高考物理高頻考點精選分類解析 考點42 交變電流.doc

最新三年高考物理高頻考點精選分類解析考點42 交變電流【考點知識方法解讀】將一個平面線圈置于勻強磁場中，并使它繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，線圈中就會產(chǎn)生出正弦式交變電流。線圈在勻強磁場中轉動時，通過線圈的磁通量最大時，磁通量變化率為零，產(chǎn)生的感應電動勢為零；通過線圈的磁通量為零時，磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應電動勢最大；匝數(shù)為n，面積為s的線圈在磁感應強度為b的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的軸以角速度轉動，產(chǎn)生的感應電動勢（交變電動勢）的最大值為em=nbs。正弦式交變電流的圖象是正弦曲線，由交變電流的圖象可知交變電流的周期和最大值。交變電流的有效值是根據(jù)同時間、同電阻、產(chǎn)生相同熱量的恒定電流的數(shù)值來確定的?！咀钚氯旮呖嘉锢砭x解析】1.（2012北京理綜）一個小型電熱器若接在輸出電壓為10v的直流電源上.消耗電功率為p;若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的電功率為p/2.如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為a. 5v b. 5v c.10v d.10v1.【答案】：c【解析】：由t=2t，解得此交流電源輸出電壓的有效值為v，最大值為v =10v，選項c正確。2（2011天津理綜卷物理）在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖2所示，則a. =0.005s時線框的磁通量變化率為零b. =0.01s時線框平面與中性面重合c. 線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311vd. 線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100hz【答案】：b3（2011四川理綜卷）如圖所示，在勻強磁場中勻速轉動的矩形線圈的周期為t，轉軸o1o2垂直于磁場方向，線圈電阻為2。從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉過60時的感應電流為1a。那么a.線圈消耗的電功率為4wb.線圈中感應電流的有效值為2ac.任意時刻線圈中的感應電動勢為e=4cosd. 任意時刻穿過線圈的磁通量為=sin4.（2010廣東理綜）圖1是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的a.周期是0.01s b.最大值是311v c.有效值是220v d.表達式為u=220sin100t（v） 5.（2007年高考北京理綜）電阻r1、r2交流電源按照圖1所示方式連接，r1=10，r2=20。合上開關后s后，通過電阻r2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖2所示。則a、通過r1的電流的有效值是1.2a b、r1兩端的電壓有效值是6v c、通過r2的電流的有效值是1.2a d、r2兩端的電壓有效值是6v【答案】b【解析】此題考查交變電流知識。首先從交流電圖像中找出交變電流的最大值即為通過r2的電流最大值為0.6a，由正弦交變電流最大值與有效值的關系im=i可知其有效值為0.6a，由于r1與r2串聯(lián)，所以通過r1的電流有效值時也是0.6a，選項ac錯；r1兩端電壓有效值為u1=i r1=6v，選項b對；r2兩端電壓最大值為um2=im r2=0.620v=12v，選項d錯。因此此題正確選項是b.【點評】要能夠從交流電圖像中找出交變電流的最大值。6. (15 分) （2012江蘇物理）某興趣小組設計了一種發(fā)電裝置，如圖所示.。在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為，磁場均沿半徑方向。. 匝數(shù)為n 的矩形線圈abcd 的邊長ab =cd =l、bc =ad =2 l. 線圈以角速度繞中心軸勻速轉動，bc和ad 邊同時進入磁場. 在磁場中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應強度大小均為b、方向始終與兩邊的運動方向垂直。線圈的總電阻為r，外接電阻為r。求：:(1)線圈切割磁感線時，感應電動勢的大小em；(2)線圈切割磁感線時，bc 邊所受安培力的大小f；(3)外接電阻上電流的有效值i。.聯(lián)立解得： ?！究键c定位】此題考查交變電流的產(chǎn)生、有效值及其相關知識。7（16分）（2012安徽理綜）圖1是交流發(fā)電機模型示意圖。在磁感應強度為的勻強磁場中，有一矩形線圖abcd可繞線圈平面內垂直于磁感線的軸oo轉動，由線圈引起的導線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞oo轉動的金屬圈環(huán)相連接，金屬圈環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉動中就可以保持和外電話電阻形成閉合電路。圖2是線圈的住視圖，導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長度為l1, bc長度為l2,線圈以恒定角速度逆時針轉動。（只考慮單匝線圈）（1） 線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導t時刻整個線圈中的感應電動勢e1 的表達式；（2） 線圈平面處于與中性面成0夾角位置時開始計時，如圖3所示，試寫出t時刻整個線圈中的感應電動勢e2的表達式；（3） 若線圈電阻為r，求線圈每轉動一周電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱。（其它電阻均不計）7【答案】（1）e1=bl1l2sint.。（2）e2=bl1l2sin(t+0.)。（3）qr=r?！窘馕觥浚?）矩形線圈abcd轉動過程中，只有ab和cd切割磁感線，設ab和cd轉動速度為v，則v=l2，在t時刻，