2022版高考物理一轮复习演练专题11+第1讲+交变电流的产生和描述含解析.pdf

专题十一 第 1 讲 交变电流的产生和描述 知识巩固练 1我们生活中所使用的电流一般以交变电流居多，关于交变电流，下列说法正确的是()A交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值 B用交流电流表和电压表测定的示数值是交变电流的最大值 C给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值 D保险丝的额定电流、电容器的耐压值是交变电流的有效值【答案】C 2(2021 年湖北名校联考)中国国际小家电展览会上，有些国家的家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器不能直接接到 220 V 的照明电路上，可以接到交变电压是 u110 2sin(120t)V 的电源上使用，交变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，下列说法正确的是()A用电压表测该电压其示数为 110 2 V B电流方向每秒改变 60 次 C该交流电的频率为 60 Hz，当 t0.1 s 时 u110 2 V D将该电压加在 110 的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为 110 W【答案】D【解析】由表达式可知，该交流电的频率为 f60 Hz，电压最大值为 Em110 2 V，电压表测量的是有效值为 UEm2110 V，故 A 错误；一个周期内电流改变 2 次，故 1 s 内改变的次数为 602120 次，故 B 错误；当 t0.1 s 时，u110 2 sin(1200.1)V0，故 C 错误；电阻消耗的功率为 PU2R110 W，故 D 正确 3(2021 届济南模拟)手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是()A交流电压的变化周期变为原来的一半 B穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半 C交流电压的最大值变为原来的一半 D交流电压的有效值变为原来的 2 倍【答案】C【解析】根据 T1n可知，当线圈的转速变为原来的一半时，周期变为原来的 2 倍，A 错误；穿过线圈的磁通量的最大值为 mBS，与转速无关，B 错误；当线圈的转速变为原来的一半时，角速度变为原来的一半，根据 EmnBS 可知，交流电压的最大值变为原来的一半，C 正确；根据 EEm2可知，交流电压的有效值变为原来的一半，D 错误 4间距为 2 m 的无限长光滑金属导轨水平放置，导轨中间分布有磁感应强度为 1 T 的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线，一长为 2 2 m 的光滑导体棒以 1 m/s 的速度匀速向右滑动，如图所示，导轨电阻不计，导体棒电阻为 20，定值电阻阻值为 10，则下列分析正确的是()A电流表示数为130 A B电压表的示数是 0.5 V C导体棒运动到图示虚线位置时的瞬时电流从 C 到 D D导体棒上消耗的热功率为 0.2 W【答案】B【解析】当导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势 EBLv，由于有效切割长度按正弦规律变化，且当磁场反向时，感应电流反向，故这个过程产生正弦式交变电流，导体棒有效切割长度最长等于 2 m，交流电动势的最大值是 EmBLv1 21 V 2 V，有效值 EEm21 V，由于导体棒接入电路的有效长度为总长度的一半，所以接入电路的电阻为 10，定值电阻阻值也为 10，则电压表的示数 U12E0.5 V，B 正确；电流表的示数 I11010 A0.05 A，A 错误；导体棒运动到图示虚线位置时，磁感应强度等于 0，瞬时电流等于 0，C 错误；导体棒上消耗的热功率 PrI2r0.05210 W0.025 W，D 错误 5(多选)如图所示，形状或转轴位置不同、但面积均为 S 的单匝线圈处在同一个磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以相同的角速度 匀速转动，从图示的位置开始计时，则下列说法正确的是()A感应电动势与时间的关系图像均为正弦图像 B感应电动势与时间的关系图像均为余弦图像 C感应电动势峰值、瞬时值都不同 D感应电动势峰值、瞬时值都相同【答案】AD 综合提升练 6(2021 年黄冈模拟)(多选)如图所示，电阻为 r 的矩形线圈面积为 S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度 匀速转动匀强磁场的磁感应强度为 B，t0 时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想电表，则()A滑片 P 下滑时，电压表的示数变大 B图示位置线圈中的感应电动势最大 C线圈从图示位置转过 180的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热为B2S2R2Rr2 D1 s 内流过 R 的电流方向改变次【答案】ACD【解析】P 下滑时外阻变大，电流变小，内电压变小，外电压变大，则电压表的示数变大，故 A 正确；图示位置为中性面，电动势为 0，故 B 错误；电动势最大值 EmBS，则由图示位置转过 180电阻 R 上产生的焦耳热 QEm2Rr2RB2S2R2Rr2，故 C 正确；1 s 所完成的周期数是1T2，每个周期电流方向改变 2 次，1 s 内流过 R 的电流方向改变次，故 D 正确 7(2021 届中山七校联考)(多选)如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈 abcd 可绕其竖直对称轴 O1O2转动当线圈绕轴以角速度 沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是()At0 时，线圈产生的感应电动势最大 B02时间内，线圈中感应电流方向为 abcda Ct2时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零 D线圈每转动一周电流方向改变两次【答案】BD【解析】通电导线在其周围产生磁场，在其右侧产生的磁场垂直于纸面向外，离导线越远，磁场越弱，在 t0 时刻，ab 边和 cd 边转动时，速度方向与磁场平行，故不切割磁感线不产生感应电动势，故 A 错误；在 02时间内，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为abcda，故 B 正确；t2时，线圈的磁通量为零，ab 边和 cd 边转动时，磁通量的变化率不为零，故感应电动势不为零，故 C 错误；线圈每转动一周电流方向改变两次，故 D 正确