最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点42 交变电流.doc

最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点42 交变电流【考点知识方法解读】将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中就会产生出正弦式交变电流。线圈在匀强磁场中转动时，通过线圈的磁通量最大时，磁通量变化率为零，产生的感应电动势为零；通过线圈的磁通量为零时，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大；匝数为n，面积为s的线圈在磁感应强度为b的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的轴以角速度转动，产生的感应电动势（交变电动势）的最大值为em=nbs。正弦式交变电流的图象是正弦曲线，由交变电流的图象可知交变电流的周期和最大值。交变电流的有效值是根据同时间、同电阻、产生相同热量的恒定电流的数值来确定的。【最新三年高考物理精选解析】1.（2012北京理综）一个小型电热器若接在输出电压为10v的直流电源上.消耗电功率为p;若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为p/2.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为a. 5v b. 5v c.10v d.10v1.【答案】：c【解析】：由t=2t，解得此交流电源输出电压的有效值为v，最大值为v =10v，选项c正确。2（2011天津理综卷物理）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像如图2所示，则a. =0.005s时线框的磁通量变化率为零b. =0.01s时线框平面与中性面重合c. 线框产生的交变电动势有效值为311vd. 线框产生的交变电动势频率为100hz【答案】：b3（2011四川理综卷）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为t，转轴o1o2垂直于磁场方向，线圈电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1a。那么a.线圈消耗的电功率为4wb.线圈中感应电流的有效值为2ac.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cosd. 任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin4.（2010广东理综）图1是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的a.周期是0.01s b.最大值是311v c.有效值是220v d.表达式为u=220sin100t（v） 5.（2007年高考北京理综）电阻r1、r2交流电源按照图1所示方式连接，r1=10，r2=20。合上开关后s后，通过电阻r2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则a、通过r1的电流的有效值是1.2a b、r1两端的电压有效值是6v c、通过r2的电流的有效值是1.2a d、r2两端的电压有效值是6v【答案】b【解析】此题考查交变电流知识。首先从交流电图像中找出交变电流的最大值即为通过r2的电流最大值为0.6a，由正弦交变电流最大值与有效值的关系im=i可知其有效值为0.6a，由于r1与r2串联，所以通过r1的电流有效值时也是0.6a，选项ac错；r1两端电压有效值为u1=i r1=6v，选项b对；r2两端电压最大值为um2=im r2=0.620v=12v，选项d错。因此此题正确选项是b.【点评】要能够从交流电图像中找出交变电流的最大值。6. (15 分) （2012江苏物理）某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示.。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向。. 匝数为n 的矩形线圈abcd 的边长ab =cd =l、bc =ad =2 l. 线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc和ad 边同时进入磁场. 在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为b、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为r。求：:(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小em；(2)线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小f；(3)外接电阻上电流的有效值i。.联立解得： 。【考点定位】此题考查交变电流的产生、有效值及其相关知识。7（16分）（2012安徽理综）图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴oo转动，由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕oo转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻形成闭合电路。图2是线圈的住视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为l1, bc长度为l2,线圈以恒定角速度逆时针转动。（只考虑单匝线圈）（1） 线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1 的表达式；（2） 线圈平面处于与中性面成0夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；（3） 若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻r上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）7【答案】（1）e1=bl1l2sint.。（2）e2=bl1l2sin(t+0.)。（3）qr=r。【解析】（1）矩形线圈abcd转动过程中，只有ab和cd切割磁感线，设ab和cd转动速度为v，则v=l2，在t时刻，