安徽省蕪湖市第一高考物理一輪復(fù)習(xí)講義第十二章電磁感應(yīng)第1講交變電流的產(chǎn)生及四值

2018屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章電磁感應(yīng)第1講：交變電流的產(chǎn)生及四值班級__________座號_____姓名__________分數(shù)__________一、知識清單1．正弦式交流電瞬時值的推導(dǎo)方法(1)物理方法：(2)數(shù)學(xué)求導(dǎo)法：(3)線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時開始計時，在t時刻整個線圈的感應(yīng)電動勢為e2＝nBsωsin(ωt＋φ0)2．正弦式電流的產(chǎn)生和圖像中性面峰值面圖示3．正弦式交流電的幾種其它產(chǎn)生形式與轉(zhuǎn)軸無關(guān)與形狀無關(guān)始終有電流，注意有效面積半周無電流BBabcdωBBωBBabcdωBBabcdω4．5．有效值6．電阻、電感和電容對直流、交流的影響區(qū)別電阻電感電容器阻抗感抗容抗二、例題精講7．(多選)關(guān)于中性面，下列說法正確的是（）A．線圈在轉(zhuǎn)動中經(jīng)中性面位置時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零B．線圈在轉(zhuǎn)動中經(jīng)中性面位置時，穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率最大C．線圈每經(jīng)過一次中性面，感應(yīng)電流的方向就改變一次D．線圈每轉(zhuǎn)動一周經(jīng)過中性面一次，所以線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向就改變一次8．如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時（）A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流B．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢C．線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是a→b→c→d→aD．線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力9．如圖所示，虛線OO′的左邊存在著方向垂直于紙面向里的勻強磁場，右邊沒有磁場．單匝矩形線圈abcd的對稱軸恰與磁場右邊界重合，線圈平面與磁場垂直．線圈沿圖示方向繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(即ab邊先向紙外、cd邊先向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動)，規(guī)定沿a→b→c→d→a方向為感應(yīng)電流的正方向．若從圖示位置開始計時，下圖四個圖象中能正確表示線圈內(nèi)感應(yīng)電流i隨時間t變化規(guī)律的是（）10．一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖甲所示，則下列說法正確的是（）A．t＝0時刻，線圈平面與中性面垂直B．t＝0.01s時刻，Φ的變化率最大C．t＝0.02s時刻，交流電動勢達到最大D．該線圈產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖乙所示11．如圖5甲所示為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造的示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。發(fā)電機線圈內(nèi)電阻為1.0Ω，外接燈泡的電阻為9.0Ω。則()A．在t＝0.01s的時刻，穿過線圈磁通量為零B．瞬時電動勢的表達式為e＝6eq\r(2)sin50πtVC．電壓表的示數(shù)為6VD．通過燈泡的電流為0.6A12．如圖4所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖，其中矩形線圈abcd的邊長ab＝cd＝L1，bc＝ad＝L2，匝數(shù)為n，線圈的總電阻為r，線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，線圈兩端通過電刷E、F與阻值為R的定值電阻連接。從線圈經(jīng)過中性面開始計時，則（）A．線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為BωL1LB．線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達式為e＝nBωL1L2cosC．經(jīng)過eq\f(1,4)周期時間通過電阻R的電荷量為eq\f(BL1L2,R＋r)D．此發(fā)電機在上述工作狀態(tài)下的輸出功率為eq\f(n2B2ω2Leq\o\al(2,1)Leq\o\al(2,2)R,2（R＋r）2)13．如圖10甲所示，標(biāo)有“220V40W”的燈泡和標(biāo)有“20μF300V”的電容器并聯(lián)到交流電源上，為交流電壓表，交流電源的輸出電壓如圖乙所示，閉合開關(guān)．下列判斷正確的是()A．t＝eq\f(T,2)時刻，的示數(shù)為零B．燈泡恰好正常發(fā)光C．電容器不可能被擊穿D.的示數(shù)保持110eq\r(2)V不變14．關(guān)于圖甲、乙、丙、丁，下列說法正確的是（）A．圖甲中電流的峰值為2A，有效值為eq\r(2)A，周期為5sB．圖乙中電流的峰值為5A，有效值為2.5eq\r(2)AC．圖丙中電流的峰值為2A，有效值為eq\r(2)AD．圖丁中電流的最大值為4A，有效值為eq\r(2)A，周期為2s三、自我檢測15．(多選)在勻強磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化．設(shè)線圈總電阻為2Ω，則（）A．t＝0時，線圈平面平行于磁感線B．t＝1s時，線圈中的電流改變方向C．t＝1.5s時，線圈中的感應(yīng)電動勢最大D．一個周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為8π2J16．為了研究交流電的產(chǎn)生過程，小張同學(xué)設(shè)計了如下實驗構(gòu)思方案：第一次將單匝矩形線圈放在勻強磁場中，線圈繞轉(zhuǎn)軸OO1按圖5甲所示方向勻速轉(zhuǎn)動(ab向紙外，cd向紙內(nèi))，并從圖甲所示位置開始計時．此時產(chǎn)生的交變電流如圖乙所示．第二次他僅將轉(zhuǎn)軸移至ab邊上，第三次他僅將轉(zhuǎn)軸右側(cè)的磁場去掉，關(guān)于后兩次的電流圖象，下列說法正確的是()A．第二次是A圖B．第二次是C圖C．第三次是B圖 D．第三次是D圖17．(多選)如圖10－1－5甲所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢圖像如圖乙中曲線a、b所示，則()A．兩次t＝0時刻線圈平面均與中性面重合B．曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2∶3C．曲線a表示的交變電動勢頻率為25HzD．曲線b表示的交變電動勢有效值為10V18．一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示.已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0Ω,外接一只電阻為95.0Ω的燈泡,如圖乙所示,則()A.電壓表○V的示數(shù)為220VB.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實際消耗的功率為484WD.發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J19．(多選)如圖14所示，矩形線圈abcd面積為S，匝數(shù)為N，電阻為R，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R，當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60°的過程中，下列判斷正確的是()A．當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過30°時電壓表的讀數(shù)為eq\f(NBSωR,\r(2)R＋r)B．通過電阻R的電荷量為q＝eq\f(NBS,2R＋r)C．電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝eq\f(N2B2S2ωRπ,4R＋