高考物理總復(fù)習(xí)專(zhuān)題十一交變電流第1講交變電流的產(chǎn)生和描述練習(xí)含答案

第1講交變電流的產(chǎn)生和描述知識(shí)鞏固練1.(2023年佛山一模)一正弦式交變電流i隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，下列正確的是()A.t=0.01s時(shí)電流改變方向B.該交變電流的頻率為25HzC.該交變電流的有效值為202AD.該交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=202sin50πt【答案】A【解析】由圖可知t=0.01s時(shí)電流從正值變成負(fù)值，即此時(shí)電流方向改變，A正確；由圖可知交變電流的周期為T(mén)=0.02s，故頻率為f=1T=50Hz，B錯(cuò)誤；該交變電流的有效值為I有效=im2=2022A=20A，C錯(cuò)誤；該交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=imsinωt=202sin2πTt=202sin2.我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的高速增長(zhǎng)使得市場(chǎng)對(duì)充電樁的需求越來(lái)越大，解決充電難題已經(jīng)刻不容緩.無(wú)線(xiàn)充電的建設(shè)成本更低，并且不受場(chǎng)地限制，是解決充電難的途徑之一.如圖所示是某無(wú)線(xiàn)充電接收端電流經(jīng)電路初步處理后的I-t圖像，其中負(fù)半軸兩段圖像為正弦函數(shù)圖像的一部分，則該交變電流的有效值為()A.3AB.230C.30AD.33A【答案】C【解析】根據(jù)有效值的概念可知622R·T3+62R·2T3=I2RT，解得I=303.(2023年華南師大附中月考)由交流發(fā)電機(jī)、定值電阻R、交流電流表組成的閉合回路如圖所示.線(xiàn)圈ABCD逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中AD、BC邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖中位置時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)锳DCBAC.線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，交流電流表指針左右擺動(dòng)D.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)到中性面的瞬間，電路中的電流最大【答案】B【解析】線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中AD、BC邊沒(méi)有切割磁感線(xiàn)，故它們不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，A錯(cuò)誤；對(duì)于DC邊，利用右手定則可知，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖中位置時(shí)，DC邊向上運(yùn)動(dòng)，故感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒁到C，所以整個(gè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電流為ADCBA，B正確；線(xiàn)圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈產(chǎn)生的是交流電，而交流電流表測(cè)量的是其有效值，有效值是不變的，故其指針?lè)€(wěn)定，不會(huì)左右擺動(dòng)，C錯(cuò)誤；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)到中性面的瞬間，AB和DC邊不切割磁感線(xiàn)，故電路中的電流最小，D錯(cuò)誤.綜合提升練4.如圖所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，線(xiàn)圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在滑環(huán)L上，兩個(gè)電刷E、F分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線(xiàn)圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接.下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最小B.當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最小C.當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到中性面的瞬間，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流最大D.當(dāng)線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到跟中性面垂直的瞬間，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流最小【答案】B5.(2023年江蘇一模)如圖為一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線(xiàn)圈的面積為S，共有n匝，線(xiàn)圈總電阻為r，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的固定對(duì)稱(chēng)軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)；線(xiàn)圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接，在外力作用下線(xiàn)圈以恒定的角速度ω繞軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸及滑環(huán)與電刷的摩擦).(1)求線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)電流表的示數(shù)；(2)求線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)N周過(guò)程中發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈電阻r產(chǎn)生的焦耳熱.解：(1)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為E=Em電路中電流的有效值I=ER即電流表的示數(shù)為2nBS(2)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T(mén)=2πω，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)N周