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1、2014 年高考二轮复习专题训练之交变电流的产生及描述1一个小型电热器若接在输出电压为10 V 的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接P在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为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 5 VB 52 VC 10 VD 102 V2某小型发电机产生的交变电动势为e 50 sin 100 t (V) 。对此电动势，下列表述正确的有()A最大值是502 VB频率是100 HzC有效值是252 VD周期是0.02 s3如图1 所示电路，电阻R1 与电阻R2 阻值相同，都为R，和R1 并联的D为理想二极管( 正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大) ，
2、在A、B 间加一正弦交流电u 202sin(100 t ) V，则加在R2 上的电压有效值为()A 10 VB 20 V图 1C 15 VD 510 V4矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是()A交流电压的有效值为362 VB交流电压的最大值为362V，频率为 0.25 HzC. 2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D. 1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快解析：由线框输出的交流电压随时间变化图象可知，交流电压的最大值为36 2 V，频率为 0.25 Hz ， B 正确；有效值则为 36 V ， A 错误
3、； 2 s 末，线框产生的感应电动势为零，所以此时线框平面垂直于磁场， C 正确； 1 s 末，线框产生的感应电动势最大，此时线框平面平行于磁场，通过线框的磁通量变化最快，D 错误答案： BC5在如下图甲所示的电路中，电阻R的阻值为 50 ，在 ab 间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是()A交流电压的有效值为 100 VB电流表示数为 2 AC产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD在 1 分钟内电阻 R上产生的热量为1.2 104 J解析：从题图乙中可以看出，交流电压的峰值为100 2 V ，所以有效值 U100 V ， A项正确；通过电阻的电流I U/
4、R2 A ， B 项正确；交流电的周期为T 0.02 s ，故角速度2U2得， 1. 2 104T100 rad/s， C 项错误；根据RtJ ， D项正确QQ答案： ABD6一正弦交流电的电压随时间变化的规律如下图所示由图可知()A该交流电的电压瞬时值的表达式为u 100sin(25t )VB该交流电的频率为25 HzC该交流电的电压的有效值为1002 VD若将该交流电压加在阻值为R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W解析：从题图中可知，交流电周期T 4 102Um 100 V ，故交流电的频s ，峰值电压1m2UU率 f T 25 Hz，有效值 U 2 502 V 加在 R 10
5、0 的电阻上时的热功率 P R 50 W，2瞬时值表达式 u UmsinT t 100sin(50 t ) V ，故正确选项为 B、D.答案： BD7. 如图甲所示 , 一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动 , 从线圈平面与磁场方向平行时开始计时, 线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化 , 在时刻 ( )t2A. 线圈中的电流最大B. 穿过线圈的磁通量最大C.线圈所受的安培力为零D.穿过线圈磁通量的变化率最大8. 一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为时， 线圈中产生的交变电动势的最大值为E0，周期为 T0，外力提供的功率为P0. 若使线
6、圈转动的角速度变为2 , 线圈中产生的交变电动势的最大值为E，周期为 T，外力提供的功率为P. 则 E、T 和 P 的大小为 ()A.E=2E0,T=1T0,P=2P02B.E=E0,T= 1 T0,P=2P02C.E=2E0,T=T 0,P=2P0D.E=2E0,T= 1 T0,P=4P029. 如图 12 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n 100 匝，总电阻 r 1.0，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻 R 9.0，磁感应强度随时2间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电
7、动势瞬时值的表达式为e nBmS T cos2T t，其中m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，B求：图 12(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；T(3) 在磁感应强度变化的 0 4时间内，通过小灯泡的电荷量。10如右图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度2 T 的匀强磁场中绕轴以角速BOO度 10 rad/s匀速转动，线圈共10 匝，电阻r 5 ， 0.3 m ， 0.6 m ，负载abbc电阻 R 45 . 求：(1) 写出从图示位置开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2) 电阻 R在 0.05 s 内产生的热量；(3)0.
8、05 s内流过电阻 R上的电荷量( 设线圈从垂直中性面开始转动 ) 解析： (1) 电动势的最大值为mnBS 10 2 0.3 0.6 10 V 113.04 VE故瞬时值表达式e Emcos t 113.04cos10 t V(2) 电流的有效值I I mEm1.6 A22Rr所以 0.05 s内 R上产生的热量QI 2Rt 5.76 JE n(3) 平均感应电动势为t 72 VE平均感应电流为I R r 1.44 A所以通过电阻 R的电荷量为 q I t 0.072 C.答案： (1) 113.04cos10 tV (2)5.76 J(3)0.072 Ce11如下图甲所示， 一固定的矩形导
9、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n 100 匝，总电阻r 1.0 ，所围成矩形的面积0.040 m2，小灯泡的电阻 9.0，磁感应强度随时SR22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e nBmS T cos Tt ，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；T(3) 在磁感应强度变化的 0 4时间内，通过小灯泡的电荷量解析： (1) 由图象知，线圈中产生的交变电流的周期 3.14 10 2 s ，所以mmTEnBS2 nB SmT 8.0 V.EIm22m(2) 电流的最大值I m 0.80 A ，有效值 I 25A ，小灯泡消耗的电功率PR r I 2R 2.88 W.TnSBEnSB(3) 在 0 4时间内，电动势的平均值E t ，平均电流I Rr R rt ，nSB流过灯泡的电荷量Q It R r 4.0 10 3 C答案： (1)8.0 V(2)2.88 W(3)4.0 10 3 C