2019物理金版大一轮精练:第11章 45分钟高考热点练(十一) 交变电流 传感器 Word版含解析.pdf
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1、45 分钟高考热点练(十一) 交变电流 传感器 (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 热点一 交变电流的图象和“四值”问题 1某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变电流的图象如图所示, 由图中信息可以判断( ) A在 A、C 时刻线圈处于中性面位置 B在 B、D 时刻穿过线圈的磁通量为零 C从 AD 线圈转过的角度为 2 D若从 OD 历时 0.02 s,则在 1 s 内交变电流的方向改变了 100 次 解析: 由题中交变电流的图象可知,在 A、C 时刻产生的感应电流最大,对应的感应 电动势最大,线圈处于垂直中性面的位置,选项 A 错误;在 B、D 时刻感应电流为零
2、,对 应的感应电动势为零,即磁通量的变化率为零,此时磁通量最大,选项 B 错误;从 AD, 经历的时间为 周期,线圈转过的角度为 ,选项 C 错误;若从 OD 历时 0.02 s,则交变 3 4 3 2 电流的周期为 0.02 s,而一个周期内电流的方向改变两次,所以 1 s 内交变电流的方向改变 了 100 次,选项 D 正确。 答案: D 2正弦交变电源与电阻 R、交流电压表按照图甲所示的方式连接,R10 ,交流电压 表的示数是 10 V。图乙是交变电源输出电压 u 随时间 t 变化的图象,则( ) A通过 R 的电流瞬时值表达式是 iRcos 100t(A)2 B通过 R 的电流瞬时值表
3、达式是 iRcos 50t(A)2 CR 两端的电压瞬时值表达式是 uR5cos 100t(V)2 DR 两端的电压瞬时值表达式是 uR5cos 50t(V)2 解析: 交流电的峰值电压 Um10 V,100(rad/s),故 R 两端的电压瞬2 2 0.02 时值表达式是 uR10cos 100t(V),C、D 错;由于 i ,故通过 R 的电流瞬时值表达式2 u R 是 iRcos 100t(A),A 正确,B 错误。2 答案: A 3(2018唐山模拟)一个 U 形金属线框在匀强磁场中绕 OO轴以相同的角速度匀速转 动,通过导线给同一电阻 R 供电,如图甲、乙所示。其中甲图中 OO轴右侧
4、有磁场,乙图 中整个空间均有磁场,两磁场磁感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为 ( ) A1 B122 C14 D11 解析 : 题图甲中的磁场只在 OO轴的右侧,所以线框只在半周期内有感应电流产生, 如图甲,电流表测得是有效值,所以 I。题图乙中的磁场布满整个空间,线框中产生 1 2 BS R 的感应电流如图乙,所以 I,则 II1,即 A 正确。 2 2 BS R 2 答案: A 4(多选)(2018黑龙江省五校高三联考) 如图所示,在匀强磁场中转动的单匝线圈电阻为 1 ,外接电阻 R9 ,线圈匀速转 动的周期为 T0.2 s,从线圈中性面开始计时,理想交流电流表的读数为 2
5、 A,那么( ) A穿过线圈的最大磁通量为 Wb 22 B任意时刻线圈中的感应电动势为 e20sin 20t(V)2 C在线圈转过 90的过程中,外接电阻产生的焦耳热为 1.8 J D在线圈转动 90的过程中,通过电阻 R 的电荷量为 2 C2 解析 : 因电流表的读数 2 A 为有效值, 则电流的最大值为 ImI有效2 A, Em22 Im(Rr)20 V,又 Emm,所以 mWb,故选项 A 正确;任意时刻2 2 T 22 线圈中的感应电动势为 e20sin 10t(V),故选项 B 错误;线圈转过 90时,外接电阻产2 生的焦耳热为 QIRt1.8 J,故选项 C 正确;从中性面开始计时
6、,转动 90的过程中, 2有效 感应电动势的平均值为 , ,q t C,故选项 D 错误。E t I E Rr I 2 5 答案: AC 热点二 理想变压器的动态分析及定量计算 5(多选)如图所示,M 为理想变压器,电表为理想电表,导线电阻忽略不计,原线圈 接稳定的正弦式交流电源。当变阻器滑片 P 向上移动时,读数发生变化的电表是( ) AA1 BA2 CV1 DV2 解析 : 根据变压器输入电压决定输出电压, 可知电压表V1和V2的读数不变, 选项C、 D 错误 ; 当滑动变阻器滑片 P 向上移动时, 滑动变阻器 R 接入电路的电阻逐渐减小, 电流表 A2 的读数增大,选项 B 正确 ; 由
7、变压器输出功率决定输入功率,可知输入功率增大,电流表 A1 的读数增大,选项 A 正确。 答案: AB 6(多选)(2018甘肃张掖市高三诊断考试) 如图所示,理想变压器原线圈的匝数为 1 100,副线圈的匝数为 55,原线圈两端 a、b 接正弦交流电源,在原线圈前串接一个电阻 R0121 的保险丝,电压表 V 的示数为 220 V,如果负载电阻 R5.5 ,各电表均为理想电表,则( ) A电流表 A 的示数为 1 A B变压器的输出电压为 5.5 V C保险丝实际消耗的功率为 1.21 W D负载电阻实际消耗的功率为 22 W 解析: U1220 V,根据变压器变比公式,得变压器的输出电压
8、U211 V,则 U1 U2 n1 n2 选项 B 错误;副线圈中的电流 I22 A,即电流表 A 的示数为 2 A,负载电阻实际消耗 U2 R 的功率为 PI R225.5 W22 W, 则选项 A 错误, D 正确 ; 原线圈中的电流 I1 2 2 I2U2 U1 0. 1 A,保险丝实际消耗的功率为 P0I R00.12121 W1.21 W,则选项 C 正确。 2 1 答案: CD 7用 220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是 110 V, 通过负载的电流图象如图所示,则( ) A变压器输入功率为 11 W B变压器输出电压的最大值是 110 V C变压器
9、原、副线圈的匝数比是 12 D负载电流的函数表达式 i0.05sin 100t(A) 解析: 变压器输出电流的有效值为 A,因此输出的功率为 W,变压器输入功 0.05 2 5.5 2 率等于输出功率,A 错误;输出电压的最大值为 110 V,B 错误;由得原、副线2 U1 U2 n1 n2 圈匝数比为 21,C 错误;根据图象得交流电的周期 T0.02 s,又 100 rad/s,i 2 T 0.05sin 100t(A),D 正确。 答案: D 8(多选)如图所示,矩形线框的面积为 60 cm2,匝数为 100 匝,转速为 25 r/s,匀强磁 场的磁感应强度为 T,线框的电阻不计。L1、
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