2019年高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第1讲交变电流的产生和描述学案 下载本文

经典考题 图甲是一台小型发电机的构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈的内电阻不计,外接灯泡的电阻为12 Ω。则( )

A.在t=0.01 s时刻,穿过线圈的磁通量为零 B.电压表的示数为62 V C.灯泡消耗的电功率为3 W

D.若其他条件不变,仅将线圈的转速提高一倍,则线圈电动势的表达式e=122sin 100πt(V)

解析 在t=0.01 s时刻,电动势为0,则线圈位于中性面,穿过线圈的磁通量最大,选项62A错误;电动势的最大值为Em=62 V,电压表测量的为有效值,故示数为 V=6 V,选

2

E262

项B错误;灯泡消耗的电功率P== W=3 W,选项C正确;周期为0.02 s,则瞬时电

R12

动势的表达式为e=Emsin?

?2πt?=62sin100πt(V);

转速提高一倍后,最大值变成122 V,?

?T?

ω=2πn,故角速度变为原来的2倍,表达式应为e=122sin200πt(V),选项D错误。 答案 C

对法对题

1.如图所示为一台发电机的结构示意图,其中N、S是永久磁铁的两个磁极,它们的表面成半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯,铁芯外套有一矩形线圈,线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值,则下列图中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是( )

解析 由磁场分布特点知:线圈在每一个位置的切割磁感线情况相同,故感应电动势大小是相同的,方向做周期性变化。 答案 D

2.如图所示为电动机的简化模型,线圈abcd可绕轴O1O2自由转动。当线圈中通入如图所示的电流时,顺着O1O2的方向看去,线圈将( )

A.顺时针转动 B.逆时针转动 C.仍然保持静止

D.既可能顺时针转动,也可能逆时针转动

解析 在题中图示位置,由左手定则可以判断,ab边受到的安培力向上,cd边受到的安培力向下,则线圈顺时针转动,故A项正确。 答案 A

见学生用书P172

1.(多选)如图甲所示,一单匝圆形闭合导线框半径为r,线框电阻为R,连接一交流电流表(内阻不计)。线框内充满匀强磁场,已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化,如图乙所示(规定向下为B的正方向),则下列说法正确的是( )

A.t=0.005 s时线框中的感应电流最大

B.t=0.01 s时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向 C.t=0.015 s时电流表的示数为零

πrD.0~0.02 s内闭合导线框上产生的热量为

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RΔΦ解析 t=0.005 s时,磁感应强度最大,磁通量最大,而E==0,A项错误;t=0.01

Δts时感应电流的方向与0.005~0.01 s内电流方向相同,由楞次定律可知,感应电流的方向沿顺时针方向,B项正确;t=0.015 s时的瞬时电流为零,但电流表的示数为有效值,不等于零,C项错误;线框中产生的感应电动势的最大值Em=BSω=10πr,有效值E=

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E2πr个周期内产生的热量Q=×0.02=,D项正确。

RR22

Em

2

,一答案 BD

2.通过一阻值R=100 Ω的电阻的交变电流如图所示,其周期为1 s。电阻两端电压的有效值为( )