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              (江蘇專版)2019版高考物理一輪復習備考精煉: 第十章 交變電流 傳感器 微專題73 交變電流的產生及描述備考精煉  人教版

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              文件簡介::
              73交變電流的產生及描述
              [方法點撥] 交變電流的產生往往與交變電流圖象結合出題,要能將交變電流的圖象與線圈的轉動過程一一對應起來,分析電流、電動勢、磁通量的變化規律.
              1.矩形線圈abcd在勻強磁場中逆時針勻速轉動時,線圈中產生如圖1所示的交流電,取沿a→b→c→d→a方向為電流正方向,則對應t1時刻線圈的位置應為下列選項中的( )

              圖1


              2.(2018·常熟市模擬)如圖2甲所示,在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一匝數為n,面積為S,總電阻為r的矩形線圈abcd繞軸OO′以角速度ω勻速轉動,矩形線圈在轉動中可以保持和外電路電阻R形成閉合電路,回路中接有一理想交流電流表.圖乙是線圈轉動過程中產生的感應電動勢e隨時間t變化的圖象,則下列說法中正確的是( )

              圖2
              A.從t1到t3這段時間穿過線圈的磁通量的變化量為2nBS
              B.從t3到t4這段時間通過電阻R的電荷量為
              C.t3時刻穿過線圈的磁通量變化率為nBSω
              D.電流表的示數為
              3.(多選)某一交流電的電壓隨時間變化的規律為:u=100sin100πt(V),將其接在阻值為R=100Ω的電熱絲兩端,則下列說法正確的是( )
              A.該交流電壓的周期為0.02s
              B.該電熱絲消耗的電功率為200W
              C.該交流電每秒內電流方向改變50次
              D.用電壓表測該用電器兩端電壓其示數為100V
              4.(多選)如圖3所示是小型交流發電機的示意圖,線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉動,角速度為ω,線圈匝數為n,電阻為r,外接電阻為R,A為理想交流電流表,線圈從圖示位置(線圈平面平行于磁場方向)轉過60°時的感應電流為i,下列說法正確的是( )

              圖3
              A.電流表的讀數為2i
              B.轉動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為
              C.從圖示位置開始轉過90°的過程中,通過電阻R的電荷量為
              D.線圈轉動一周的過程中,電阻R產生的熱量為
              5.(2018·玄武區模擬)如圖4為小型旋轉電樞式交流發電機的原理圖,其矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉動.磁場的磁感應強度B=×10-2T,線圈的面積S=0.02m2,匝數N=400匝,線圈總電阻r=2Ω,線圈的兩端經集流環和電刷與電阻R=8Ω連接,與電阻R并聯的交流電壓表為理想電表,線圈的轉速n=r/s.在t=0時刻,線圈平面與磁場方向平行,則下列說法正確的是( )

              圖4
              A.交流發電機產生電動勢隨時間的變化關系是e=8sin100t(V)
              B.交流電壓表的示數為8V
              C.從t=0時刻開始線圈平面轉過30°的過程中,通過電阻的電荷量約為5.7×10-3C
              D.電阻R上的熱功率為6.4W
              答案精析
              1.B [由產生的交變電流圖象可知,t1時刻,電流是正最大值,說明線圈垂直切割磁感線,即線圈處于與磁感線方向平行位置.電流方向為a→b→c→d→a,根據右手定則可判斷出對應t1時刻線圈位置正確的是選項B.]
              2.D [從t1到t3的過程,穿過線圈的磁通量變化量為零,選項A錯誤;從t3到t4的過程,穿過線圈的磁通量變化量為BS,故通過電阻R的電荷量q=n=,選項B錯誤;t3時刻產生的電動勢大小為E0,由法拉第電磁感應定律可得E0=n=nBSω,可得=BSω,選項C錯誤;線圈產生的交流電的電動勢有效值為E=,由閉合電路歐姆定律可得,電流表的示數I==,選項D正確.]
              3.AD 4.BCD
              5.C [磁場的磁感應強度B=×10-2T,線圈面積S=0.02m2,匝數N=400,線圈總電阻r=2Ω,線圈的轉速n=r/s,故ω=100rad/s,交流發電機產生電動勢隨時間的變化關系是e=NBSωcosωt=8cos100t(V),A項錯誤;交流電壓表顯示出的是路端電壓有效值,故示數為=6.4V,B項錯誤;
              從t=0時刻轉過30°的過程中,通過電阻的電荷量為q==C=4×10-3C≈5.7×10-3C,C項正確;電阻R上的熱功率P=I2R=2·R=5.12W,D項錯誤.]...
                  

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