通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练35交变电流的产生及其描述新人教版 有答案
10页1、1 考点规范练考点规范练 3535 交变电流的产生及其描述交变电流的产生及其描述 一、单项选择题 1 1.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图像如图所示。由图中信息可以判断( ) A.在A和C时刻,线圈处于中性面位置 B.在B和D时刻,穿过线圈的磁通量为零 C.从AD时间内,线圈转过的角度为 3 2 D.1 s 内交变电流方向改变 50 次 答案 C 解析在A和C时刻,线圈中感应电流最大,磁通量为零,线圈处于与磁感线方向平行的平面位置,故 A 错误;在 B和D时刻,线圈中感应电流为零,穿过线圈的磁通量最大,故 B 错误;从AD时间内转过 周期,即线圈转过 3 4 的角度为 ,故 C 正确;由题图可知周期T=0.02s,频率为f= =50Hz,正弦交变电流一个周期电流方向改变 2 3 2 1 T 次,所以 1s 内交变电流方向改变 100 次,故 D 错误。 2 2.如图甲所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转 动。若以线圈平面与磁场夹角=45时(如图乙)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正。 则能
2、够正确反映线圈中电流变化规律的图像是( ) 2 答案 D 解析t=0 时刻,根据题图乙表示的转动方向,由右手定则得出此时线圈中电流方向为adcba,与规定 的电流正方向相反,电流为负值。又因为此时ad、bc两边的切割速度方向与磁场方向成 45夹角,由 E=2Blv,可得E=2Blv=Em,即此时电流是最大值的倍。由题图乙还能观察到,线圈在接下来 45的转 2 2 2 2 2 2 动过程中,ad、bc两边的切割磁场的速度越来越小,所以感应电动势应减小,感应电流应减小。综上所述可知,D 项正确。 3 3.电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接,R1=10 ,R2=20 。闭合开关 S 后,通过电阻R2的电流i 随时间t变化的情况如图乙所示。则( ) A.通过R1的电流有效值是 1.2 A 3 B.R1两端的电压有效值是 6 V C.通过R2的电流有效值是 1.2 A 2 D.R2两端的电压最大值是 6 V 2 答案 B 解析首先从交变电流图像中找出交变电流的最大值,即通过R2的电流最大值为 0.6A,由正弦式交变电流最 2 大值与有效值的关系Im=I可知,其有效值为 0.6A,由于R
3、1与R2串联,所以通过R1和R2的电流有效值也是 2 0.6A,选项 A、C 错;R1两端电压有效值为U1=IR1=6V,选项 B 对;R2两端电压最大值为U2m=ImR2=0.620V=12 2 V,选项 D 错。 2 4 4.如图甲所示,标有“220 V 40 W”的灯泡和标有“20 F 300 V”的电容器并联到交流电源上,V 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( ) A.t=时刻,V 的示数为零 T 2 B.灯泡恰好正常发光 C.电容器不可能被击穿 D.V 的示数保持 110 V 不变 2 答案 B 解析 V 的示数应是电压的有效值 220V,故 A、D 错误;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=220V311V,大于 300V,故电容有可能被击穿,C 错误。 2 5 5. 4 右图为一交流电压随时间变化的图像,每个周期内,前三分之一周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电 压恒定。根据图中数据可得,此交流电压的有效值为( ) A.7.5 VB.8 VC.2 VD.3 V 1513 答案 C 解析根
4、据电流的热效应有T,解得U2=60V2,所以U=2V,C 项正确。 ( 6V 2) 21 R T 3 + (9V)2 R 2T 3 = U2 R15 6 6.如图甲所示,一圆形金属线圈放置于匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度为B0。现让线圈绕 其一条直径以 50 Hz 的频率匀速转动,较长时间t内产生的热量为Q;若线圈不动,让磁场以图乙所示规律周 期性变化,要在t时间内产生的热量也为Q,乙图中磁场变化的周期T以 s 为单位,数值应为( ) A.B.C.D. 1 50 2 50 2 25 1 25 答案 C 解析两种情况下,在相同时间内产生的热量相同,说明电压的有效值相同。线圈绕其一条直径以 50Hz 的频率 匀速转动时,电压有效值为E=;磁场以题图乙所示规律周期性变化,电压有效值为E= Em 2 = BS 2 = B0r2 100 2 ,解得T=s,选项 C 正确。 SB t = r2B0 T 4 2 25 5 二、多项选择题 7 7.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,它产生的交流电动势为e=220sin 100t V。关于这个交变电流,下 2 列说法正确的是( ) A.交变电
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