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

1 最新三年高考物理高频考点精选分类解析最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点考点 4242 交变电流交变电流 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 10V22 1 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 2 10 R 2 U R 502 V 10V 选项 C 正确 50 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t B 0 01s 时线框平面与中性面重合t C 线框产生的交变电动势有效值为 311V D 线框产生的交变电动势频率为 100Hz 2 答案 B 3 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 4W B 线圈中感应电流的有效值为 2A C 任意时刻线圈中的感应电动势为 e 4cos 2 t T D 任意时刻穿过线圈的磁通量为 sin T 2 t T 4 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 3 D 表达式为u 220sin100 t 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 2 D R2两端的电压有效值是 6V2 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22 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 6 20V 12V 选项 D 错 因此此题正确选项是 B 22 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 4 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 9 4 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 Rr NBl I 3 4 2 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 B 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R 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 5 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 BL1L2 sin t 2 e2 BL1L2 sin t 0 3 QR R 2 21 rR LBL 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 2 1 在 t 时刻 导线a