2020屆高考物理一輪復習第十四單元交變電流 第十四單元單元檢測(2) - 下載本文

【解析】由題圖乙知,周期T=4 s,感應電動勢最大值Em=1 V,而感應電動勢最大值的表達式Em=NBSω=NBS· 。若僅把線圈的轉速變為原來的2倍,則周期T'變為原來的 ,即T'=2 s,而感應電動勢的

最大值Em'變為原來的2倍,即Em'=2 V,所以B、C兩項錯誤;從圖示位置轉過90°開始計時,也就是t=0時線圈中產生的感應電動勢應為0,所以A項正確,D項錯誤。

【答案】A

5.(2019江蘇質檢)(多選)將電阻R、理想電壓表

、開關S和交流電源按照圖甲所示的方式連接起來,其中

R=30 Ω,合上開關S后,交流電源輸出的正弦交變電壓u隨時間t變化的關系如圖乙所示。則( )。

A.電壓表

的示數是36 V

B.R消耗的電功率是21.6 W

C.通過R的電流瞬時值表達式為i=1.2sin 100πt(A) D.通過R的電流最大值為1.2 A

【解析】電壓表的示數為有效值,U=100πt(A)=1.2sin 100πt(A),C項正確;Im=【答案】BCD

=18 V,A

項錯誤;P==21.6 W,B項正確;i=

sin

=1.2 A,D

項正確。

6.(2019安徽模擬)(多選)如圖所示,面積為S、匝數為N、電阻為r的正方形導線框與阻值為R的電阻構成

閉合回路,理想交流電壓表并聯在電阻R的兩端。線框在磁感應強度為B的勻強磁場中,以與電路連接的一邊所在直線為軸垂直于磁場以角速度ω勻速轉動,不計其他電阻,則下列說法正確的是( )。

A.若從圖示位置開始計時,線框中感應電動勢的瞬時值為e=NBSωsin ωt

B.線框通過中性面前后,流過電阻R的電流方向將發生改變,1秒鐘內流過電阻R的電流方向改變次 C.線框從圖示位置轉過60°的過程中,通過電阻R的電荷量為D.電壓表的示數跟線框轉動的角速度ω大小無關

【解析】從圖示位置開始計時,即從線框處于中性面位置開始計時,感應電動勢瞬時值e=NBSωsin ωt,A項正確;線框通過中性面前后,流過電阻R的電流方向發生改變,每轉1周電流方向改變2次,1秒鐘內線框轉動圈數為=,故流過電阻R的電流方向改變2×=次,B項正確;線框從圖示位置轉過60°的過程中,通過電阻R的電荷量Δq= Δt= Δt=N,而

ΔΦ=BΔS⊥=BS,故Δq=

,C 項正確;電壓表的示數U=

,而 E= ,故 U∝ω,D項錯誤。

【答案】ABC

7.(2019晉州檢測)如圖所示,圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關系。若使這

兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻,則經過1 min的時間,兩電阻消耗的電功之比W甲∶W乙為( )。

A.1∶

B.1∶2

C.1∶3

D.1∶6

【解析】電功的計算中,I要用有效值計算,圖甲中,由有效值的定義得

R×2×10-2+0+ R×2×10-2= R×6×10-2,得I1= A;圖乙中,I的值不變,I2=1 A,由W=UIt=I2Rt可以得

到W甲∶W乙=1∶3,C項正確。

【答案】C

1.(2018全國卷Ⅲ,16)一電阻接到方波交流電源上,在一個周期內產生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交流

電源上,在一個周期內產生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0,周期均為T,如圖所示。則Q方∶Q正等于( )。

A.1∶ C.1∶2

B. ∶1 D.2∶1

有效 【解析】由有效值概念知,一個周期內產生熱量Q方=·+·=T,Q正=T=

方∶Q正=2∶1。

T= ·

T,故知,Q

【答案】D

2.(2016全國卷Ⅲ,21)(多選)如圖,M為半圓形導線框,圓心為OM;N是圓心角為直角的扇形導線框,圓心為ON;

兩導線框在同一豎直面(紙面)內;兩圓弧半徑相等;過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場,磁場方向垂直于紙面。現使線框M、N在t=0時從圖示位置開始,分別繞垂直于紙面且過OM和ON的軸,以相同的周期T逆時針勻速轉動,則( )。

A.兩導線框中均會產生正弦交流電 B.兩導線框中感應電流的周期都等于T C.在t=時,兩導線框中產生的感應電動勢相等

D.兩導線框的電阻相等時,兩導線框中感應電流的有效值也相等

【解析】在線框進入磁場的過程中,根據E=BR2ω可得,感應電動勢恒定,感應電流恒定,不是正弦式交流電,A項錯誤,C項正確;當線框進入磁場時,根據楞次定律可得,兩線框中的感應電流方向均為逆時針,當線框穿出磁場時,根據楞次定律可得,兩線框中產生的感應電流均為順時針,所以感應電流的周期和線框運動周期相等,B項正確;線框N在完全進

入磁場后有時間內穿過線框的磁通量不變化,沒有感應電動勢產生,即線框N在0~和~T內有感應電動勢,其余時間內沒有;而線框M在整個過程中都有感應電動勢,即便兩導線框電阻相等,兩者的電流有效值也不會相同,D項錯誤。

【答案】BC

3.(2017天津卷,6)(多選)在勻強磁場中,一個100匝的閉合矩形金屬線圈,繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動,

穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規律變化。設線圈總電阻為2 Ω,則( )。

A.t=0時,線圈平面平行于磁感線 B.t=1 s時,線圈中的電流改變方向 C.t=1.5 s時,線圈中的感應電動勢最大 D.一個周期內,線圈產生的熱量為8π2 J

【解析】由圖可知,t=0時,磁通量為0,線圈平面平行于磁感線,A項正確;t=1 s時,由法拉第電磁感應定律和圖線的斜率可知,線圈中的電流方向不變,B項錯誤;t=1.5 s時磁通量的變化率為0,感應電動勢為0,C項錯誤;交變電流的電動勢最大值Em=nΦmω,所以電流的有效值I=J,D項正確。

【答案】AD

,根據焦耳定律 Q=I2RT,聯立解得Q=8π2

4.(2015四川卷,4)小型手搖發電機線圈共N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場視為勻強磁場,

方向垂直于線圈中心軸OO',線圈繞OO'勻速轉動,如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產生的感應電動勢的最大值都為e0,不計線圈電阻,則發電機輸出電壓的( )。

A.峰值是e0 B.峰值是2e0 C.有效值是

Ne0

D.有效值是 Ne0

【解析】矩形線圈ab邊和cd邊產生的感應電動勢的最大值都為e0,所以發電機的電動勢峰值為2Ne0,A、B兩項錯誤;因為不計線圈的電阻,所以發電機的輸出電壓峰值為2Ne0,有效值為【答案】D

= Ne0,D 項正確。





黑龙江22选5兑奖期限