《2019年高考物理双基突破：专题38-交流电有效值计算（精练）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理双基突破：专题38-交流电有效值计算（精练）（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则A线框交变电动势的最大值为nBSB线框交变电动势的有效值为nBSC从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBS D感应电动势瞬时值为enBSsin2nt【答案】B2如图所示，一个“”形线框处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，OO为磁场的边界。现使线框以角速度绕轴OO匀速转动，通过金属转轴和电刷与阻值为R的外电阻相连。已知线框各边长为L，总电阻为r，不计转轴与电刷的电阻，则电路中电流的有效值为A BC D【答案】D【解析】由交流电产生的原理可知，线框以图示位置为起点，以转过角
2、度为阶段分析，在0内产生顺时针方向的电流，内无电流产生，2内产生逆时针方向的电流，、时产生的电流值最大为Im。由交流电有效值定义可得：（）2R总0（）2R总IR总T，得Ix，所以D正确。 5如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y2sinx曲线围成（x2 m），现把一边长为2 m的正方形单匝线框以水平速度v10 m/s匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为0.4 T，线框电阻R0.5 ，不计一切摩擦阻力，则A水平拉力F的最大值为8 NB拉力F的最大功率为12.8 WC拉力F要做25.6 J的功才能让线框通过此磁场区D拉力F要做12.8 J的功才能让线框通过此磁场区【答案】C6如图所示
3、，一理想变压器原、副线圈匝数之比为41，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想交流电表。下列结论正确的是A若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 V B若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍【答案】D7如图所示，矩形线圈abcd绕轴OO匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是At0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大Bt（T
4、为周期）时感应电流沿abcda方向C若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的2倍D若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍【答案】BC【解析】图示时刻，ab、cd边切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零，感应电流为零，A错误；根据线圈的转动方向，确定时线圈的位置，用右手定则可以确定线圈中的感应电流沿abcda方向，B正确；根据转速和频率的定义2f可知C正确；根据EmnBS，E，I可知电流有效值变为原来的2倍，D错误。 8图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压的有效值相等C图甲所示
5、电压的瞬时值表达式为u311sin100tVD图甲所示电压经匝数比为101的变压器变压后，频率变为原来的【答案】C9（多选）如图甲所示，将阻值为R5 的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小。对此，下列说法正确的是A电阻R两端电压变化规律的函数表达式为2.5sin （200t） VB电阻R消耗的电功率为1.25 WC如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1 AD这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为【答案】AD10（多选）如图所示，矩形线圈abcd面积为S，匝数为N
6、，电阻为R，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过60的过程中，下列判断正确的是A电压表的读数为B通过电阻R的电荷量为qC电阻R所产生的焦耳热为QD当线圈由图示位置转过60时的电流为【答案】AB【解析】线圈在磁场中转动产生了正弦式交流电，其电动势的最大值EmNBS，电动势的有效值E，电压表的读数等于交流电源路端电压，且为有效值，则UR，A正确；求通过电阻R的电荷量要用交流电的平均电流，则qt，B正确；电阻R上产生的热量应该用有效值来计算，但由于从图示位置转过60过程中，小于周期，且感应电动势始终未达到最大值，则电阻R产生的热量QI2Rt（）2
7、R，C错误；线圈由图示位置转过60时的电流为瞬时值，则isin tsin，D错误。11如图所示，在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，在坐标平面内绕坐标原点O以角速度匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流的有效值是AI BI CI0 DI【答案】B12（多选）如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是 AS断开时，电压表读数为B
8、L2BS断开时，电压表读数为BL2CS闭合时，电流表读数为BL2DS闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电荷量为【答案】BD13如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B.M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：（1）感应电动势的最大值；（2）从图示位置起转过转的时间内，负载电阻R上产生的热量； （3）从图示位置起转过转的时间内，通过负载电阻R的电荷量；（4）电流表的示数。【答案】（1）2Bnr2（2）（3）（4）【解析】（1）线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如
9、图所示的交变电流。此交变电动势的最大值为EmBSB2n2Bnr2。（2）在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的有效值为E电阻R上产生的热量为Q（）2R。（3）在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的平均值为通过R的电荷量qtt。（4）设此交变电动势在一个周期内的有效值为E，由有效值的定义得T，解得E故电流表的示数为I。14如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示已知发电机线圈内阻为1.0 ，外接灯泡的电阻为9.0 .求： （1）写出流经灯泡的瞬时电流的表达式； （2）转动过程中穿过线圈的最大磁通量；（3）线圈匀速转动一周
10、的过程中，外力所做的功。 【答案】（1）i0.6sin100t（A）（2）2.7102 Wb（3）7.2102 J（2）由EmBS知mBS2.7102 Wb。（3）电压的有效值E6 V由功能关系知外力所做的功WQT7.2102 J。15如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场已知线圈的匝数n100匝，总电阻r1.0 ，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 ，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enBmScost，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：（1）线圈中产生感应电动势的最大值；（2）小灯泡消耗的电功率；（3）在磁感应强度变化的0时间内，通过小灯泡的电荷量。来源:Zxxk.Com【答案】（1）8.0 V（2）2.88 W（3）（3）4.0103 C（3）在0时间内，电动势的平均值平均电流流过灯泡的电荷量Qt4.0103 C。
