最新三年高考物理高頻考點(diǎn)精選分類解析 考點(diǎn)42 交變電流.doc

最新三年高考物理高頻考點(diǎn)精選分類解析考點(diǎn)42 交變電流【考點(diǎn)知識(shí)方法解讀】將一個(gè)平面線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并使它繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生出正弦式交變電流。線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過線圈的磁通量最大時(shí)，磁通量變化率為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；通過線圈的磁通量為零時(shí)，磁通量變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大；匝數(shù)為n，面積為s的線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)方向垂直的軸以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（交變電動(dòng)勢(shì)）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(shí)間、同電阻、產(chǎn)生相同熱量的恒定電流的數(shù)值來確定的。【最新三年高考物理精選解析】1.（2012北京理綜）一個(gè)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(gè)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(xiàng)c正確。2（2011天津理綜卷物理）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖2所示，則a. =0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零b. =0.01s時(shí)線框平面與中性面重合c. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311vd. 線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100hz【答案】：b3（2011四川理綜卷）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為t，轉(zhuǎn)軸o1o2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過60時(shí)的感應(yīng)電流為1a。那么a.線圈消耗的電功率為4wb.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2ac.任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=4cosd. 任意時(shí)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(dá)式為u=220sin100t（v） 5.（2007年高考北京理綜）電阻r1、r2交流電源按照?qǐng)D1所示方式連接，r1=10，r2=20。合上開關(guān)后s后，通過電阻r2的正弦交變電流i隨時(shí)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(shí)。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(guān)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(shí)也是0.6a，選項(xiàng)ac錯(cuò)；r1兩端電壓有效值為u1=i r1=6v，選項(xiàng)b對(duì)；r2兩端電壓最大值為um2=im r2=0.620v=12v，選項(xiàng)d錯(cuò)。因此此題正確選項(xiàng)是b.【點(diǎn)評(píng)】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(shè)計(jì)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(chǎng)區(qū)域的圓心角均為，磁場(chǎng)均沿半徑方向。. 匝數(shù)為n 的矩形線圈abcd 的邊長(zhǎng)ab =cd =l、bc =ad =2 l. 線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc和ad 邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng). 在磁場(chǎng)中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)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(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小em；(2)線圈切割磁感線時(shí)，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(diǎn)定位】此題考查交變電流的產(chǎn)生、有效值及其相關(guān)知識(shí)。7（16分）（2012安徽理綜）圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圖abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸oo轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引起的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞oo轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圈環(huán)相連接，金屬圈環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)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(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長(zhǎng)度為l1, bc長(zhǎng)度為l2,線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只考慮單匝線圈）（1） 線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1 的表達(dá)式；（2） 線圈平面處于與中性面成0夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，如圖3所示，試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式；（3） 若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱。（其它電阻均不計(jì)）7【答案】（1）e1=bl1l2sint.。（2）e2=bl1l2sin(t+0.)。（3）qr=r?！窘馕觥浚?）矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，只有ab和cd切割磁感線，設(shè)ab和cd轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v，則v=l2，在t時(shí)刻，