復(fù)習(xí)之高效課堂三十七

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精新課標(biāo)2014年高考一輪復(fù)習(xí)之高效課堂三十七一、選擇題（每小題5分，共45分）1．下面關(guān)于交變電流的說(shuō)法中正確的是()A．交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓和電流值是交流電的最大值B．用交流電流表和電壓表測(cè)定的讀數(shù)值是交流電的瞬時(shí)值C．給定的交流數(shù)值，在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下都是指有效值D．對(duì)同一電阻且時(shí)間相同，則跟交流有相同的熱效應(yīng)的直流的數(shù)值是交流的有效值解析CD本題考查交變電流中對(duì)各概念的理解．2．如圖所示，面積均為S的線圈均繞其對(duì)稱(chēng)軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)e＝BSωsinωt的圖是（)解析A線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢(shì)為e＝BSωsinωt，由這一原則判斷,A圖中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e＝BSωsinωt；B圖中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不在線圈所在平面內(nèi)；C、D圖轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)方向平行，而不是垂直．3．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢(shì)e＝220eq\r（2)sinωt，則（）A．交流電的頻率是50HzB．交流電的有效值是220VC．當(dāng)t＝0時(shí),線圈平面恰好與中性面重合D．當(dāng)t＝eq\f（1,200）s時(shí)，e有最大值220eq\r（2）V解析BC由題設(shè)知，電動(dòng)勢(shì)最大值為220eq\r（2)V，故有效值是220V;t＝0時(shí)，e＝0，故B、C正確．ω未知，f無(wú)法確定,t＝eq\f(1,200）s時(shí)的瞬時(shí)值無(wú)法確定，因此A、D錯(cuò)．4。如圖所示的交變電流,最大值為Im，周期為T(mén),則下列有關(guān)該交變電流的有效值I，判斷正確的是（）A．I＝eq\f(Im，\r(2)) B．I<eq\f（Im，\r（2)）C．I〉eq\f(Im,\r（2）) D．以上均不正確解析B顯然題給交變電流為非正弦交流電，不滿(mǎn)足I＝eq\f（Im，\r（2）)的關(guān)系．將題給交變電流與圖中虛線所示的正弦交變電流進(jìn)行比較，可以看出，在一個(gè)周期內(nèi)兩者除了A、B、C、D四個(gè)時(shí)刻的電流的瞬時(shí)值相等外，其余時(shí)刻都是虛線所示的瞬時(shí)值略大于實(shí)線所示的瞬時(shí)值，所以可確定正弦交變電流在任意一個(gè)周期內(nèi)在相同的電阻上產(chǎn)生的熱量必大于題給交變電流產(chǎn)生的熱量，因此題給交變電流的有效值I必小于eq\f(Im,\r（2）)，B正確．5．下列說(shuō)法正確的是（)A．交變電流在1個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次B．交變電流的有效值總是最大值的eq\f（1,\r(2）)倍C．因?yàn)橛行е当硎窘涣鳟a(chǎn)生的平均效果,所以有效值與平均值相同D．若正弦交變電流的最大值是10A，則它的最小值是－10A解析A線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，電流方向改變一次,在一個(gè)周期內(nèi)線圈平面有兩次經(jīng)過(guò)中性面．對(duì)于正弦式交變電流，有效值是最大值的eq\f(1,\r(2）)，對(duì)其他的交變電流不一定有這樣的關(guān)系；交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的，與平均值不同；交變電流的正負(fù)表示電流的方向，不表示電流的大小，交變電流的最小值為零．正確選項(xiàng)為A。6．一電阻接一直流電源，通過(guò)4A的電流時(shí)熱功率為P；若換接一正弦交流電源，它的熱功率變?yōu)閑q\f（P，2）,則該交變電流的最大值為()A．4A B．6AC．2A D．4eq\r（2)A解析A由P＝I2R，R＝eq\f(P，I2)＝eq\f（P，16），接交流電時(shí)eq\f（P,2）＝I′2·eq\f(P，16）,I′＝eq\f（4，\r(2））A，Im＝eq\r（2)I′＝4A.7。某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示．如果其他條件不變,僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動(dòng)勢(shì)的最大值和周期分別變?yōu)?)A．400V，0.02s B．200V，0。02sC．400V,0。08s D．200V，0.08s解析B由圖可知,該交流電的最大值和周期分別是：Em＝100V，T＝0。04s，而最大值Em＝NBSω,周期T＝eq\f(2π,ω）.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速加倍時(shí)，ω′＝2ω，故E′m＝2Em＝200V，T′＝eq\f（T，2)＝0。02s．故B選項(xiàng)正確．8．電阻R1、R2和交流電源按照?qǐng)D甲所示方式連接,R1＝10Ω,R2＝20Ω.合上開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示．則（)A．通過(guò)R1的電流的有效值是1.2AB．R1兩端的電壓有效值是6VC．通過(guò)R2的電流的有效值是1。2eq\r（2)AD．R2兩端的電壓有效值是6eq\r(2）V解析B通過(guò)R1和R2的電流的有效值都是0.6A，故A、C錯(cuò)；R2兩端的電壓有效值是12V，故D錯(cuò);R1兩端的電壓有效值是6V，故B正確．9．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦式交變電流，其電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖線a所示．當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖b所示．以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式電流的說(shuō)法正確的是（)A．圖線a磁通量變化率的最大值為75VB．圖線b電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝100sineq\f（100,3）πt(V)C．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3D．在圖中t＝0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零解析B由題圖知，圖線a磁通量變化率的最大值為150V，A項(xiàng)錯(cuò)．圖線b，T＝0.06s,ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f（2π,0。06）＝eq\f（100π,3),對(duì)于圖線a，Ta＝0。04s，ωa＝eq\f（2π,Ta）＝eq\f（2π,0。04)＝50π，eq\f（ωa,ωb）＝eq\f(50π,\f（100π，3))＝eq\f（3,2）.故線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2，C項(xiàng)錯(cuò)．在t＝0時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量均最大，D項(xiàng)錯(cuò)．綜上所述，只有B項(xiàng)正確．二、非選擇題(共55分)10．（15分)一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n＝100.穿過(guò)每匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,如圖所示．發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r＝5.0Ω,外電路電阻R＝95Ω.已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nωΦm，其中Φm為穿過(guò)每匝線圈磁通量的最大值．求串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不計(jì))的讀數(shù)．解析從Φ-t圖象看出Φm＝1。0×10－2Wb，T＝3.14×10－2s.已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nωΦm，又ω＝eq\f(2π,T）,故電路中電流最大值Im＝eq\f(Em,R＋r）＝eq\f(n·2π·Φm,TR＋r)＝eq\f（100×2×3.14×1。0×10－2，3.14×10－2×95＋5。0)A＝2A.交流電流表讀數(shù)是交流電的有效值，即I＝eq\f（Im,\r(2）)＝1.4A.【答案】1。4A11．（18分)如圖所示，N＝100匝的正方形線圈，邊長(zhǎng)L＝10cm，電阻r＝1Ω。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B＝0。4T,以n＝eq\f(100，π）rad/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈通過(guò)滑環(huán)和電刷與R＝9Ω的電阻組成閉合回路（電壓表是理想電表）,求：（1）從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的表達(dá)式．(2）電壓表的示數(shù)．(3）1min內(nèi),外力所做的功WF。解析（1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，電動(dòng)勢(shì)最大值為Em,則ω＝2πn＝200rad/s。Em＝NBSω＝80V。所以e＝Emsinωt＝80sin200tV。(2)電壓表的示數(shù)為U，則U＝IR＝(eq\f（Em,\r(2))）eq\f（R,R＋r)＝eq\f(80,\r(2）)×eq\f（9,9＋1）V＝51V。（3）1min內(nèi)外力的功為WF＝I2（R＋r）t＝（eq\f（E，R＋r））2（R＋r)t＝（eq\f(Em,\r（2))）2×eq\f（t,R＋r)＝（eq\f(80，\r（2））)2×eq\f(60,9＋1）J＝1。92×104J?！敬鸢浮浚?）e＝80sin200tV(2)51V(3）1.92×104J12．(22分）用均勻?qū)Ь€彎成正方形閉合線框abcd，線框每邊長(zhǎng)10cm，每邊的電阻值為0。1Ω，把線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0。1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并使它繞軸O1O2以ω＝100rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向如圖所示(沿O2O1由O2向O1看為順時(shí)針?lè)较颍阎狾1、O2兩點(diǎn)分別在ad和bc上，軸O1O2在線框平面內(nèi)，并且垂直于B，eq\x\to(O1d）＝3eq\x\to（O1a),eq\x\to（O2c）＝3eq\x\to(O2b）。(1）當(dāng)線框平面轉(zhuǎn)至和B平行的瞬時(shí)(如圖所示位置)：①每條邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小各是多少？②線框內(nèi)感應(yīng)電流的大小是多少？方向如何？(2）求線框由圖所示位置旋轉(zhuǎn)eq\f(π，3)的過(guò)程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)的大?。?）線框旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少？解析（1)①令L表示正方形線框的邊長(zhǎng)，R表示其每邊的電阻值，則L＝0。1m，R＝0.1Ω，設(shè)此時(shí)cd段感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E1，ab段感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E2，則E1＝BLv1＝3BL2ω/4＝0.075V，E2＝BLv2＝BL2ω/4＝0。025V。da段和bc段不切割磁感線，所以它們的電動(dòng)勢(shì)都是零．②線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝E1＋E2＝0.1V，線框中的感應(yīng)電流為I＝eq\f（E，4R）＝0。25A.根據(jù)楞次定律或右手定則，可判斷電流方向沿dcbad.(2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線框由圖所示位置旋轉(zhuǎn)eq\f(π,3)的過(guò)程中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)的大小E＝eq\f(ΔΦ,Δt）＝eq\f