2022届新高考物理一轮练习：专题84　交变电流的产生和“四值”问题 WORD版含解析.docx

1、专题84交变电流的产生和“四值”问题1一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正该电阻上电压的峰值为u0，周期均为T，如图所示则Q方Q正等于()A.1B1C12D212.2021昆明市摸底一个阻值为20的电阻，通有如图所示的电流，在一个周期内，前半个周期电流随时间按正弦规律变化，后半个周期电流为恒定电流，则在一个周期内，电阻产生的热量为()A.0.2JB0.4JC0.6JD0.8J3.如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1R210，正弦交流电的表达式为u20sin100t(V)，R1和理想二极管D(正向电

2、阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)并联，则R2上的电功率为()A.10WB15WC25WD30W4(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示下列说法正确的是()A.时刻线框平面与中性面垂直B.线框的感应电动势有效值为C.线框转一周外力所做的功为D.从t0到t过程中线框的平均感应电动势为5.2021成都市摸底如图，匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线框中产生的交变电动势瞬时值随时间变化的规律为e20sin100t(V).下列说法正确的是()A.该线框转动的频率是100HzB.该线框产生的交变电动势

3、最大值是20VC.t0.005s时刻，线框平面与中性面重合D.t0.05s时刻，穿过线框的磁通量变化率为062021河北卷(多选)如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2.当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I.不计线圈电阻，下列说法正确的是()A.通过电阻R2的电流为B.电阻R2两端的电压为C.n0与n1的比值为D.发电机的功率为7.2021广东七校联合检测(多选)如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动当线圈绕轴

4、以角速度沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动时，从图示位置开始计时，下列说法正确的是()A.t0时，线圈中产生的感应电动势最大B.0时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC.t时，线圈中的磁通量为零，感应电动势也为零D.线圈每转动一周电流方向改变两次82020全国卷在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R1、R2、R3均为固定电阻，R210，R320，各电表均为理想电表已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示下列说法正确的是()A.所用交流电的频率为50HzB.电压表的示数为100VC.电流表的示数为1.0AD.变压

5、器传输的电功率为15.0W9.2021海口市调研(多选)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1A那么()A.从图示位置开始，线圈转过90时穿过线圈的磁通量最大B.线圈中感应电流的有效值为AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e4cost(V)D.从图示位置开始到线圈转过60时的过程中，线圈中的平均电流为0.5A专题84交变电流的产生和“四值”问题1D根据交变电流有效值的定义及焦耳定律可得，Q方T，Q正TT，故，D正确2C利用焦耳定律计算一个周期内电阻产生的热量QI2RTIRI

6、R，I1A1A，I2A，解得Q0.6J，C正确3C当A端输出电流为正时，R1被短路，则此时R2上电压有效值为U220V，当B端输出电流为正时，R1、R2串联，则R2两端电压有效值为U210V，在一个周期内R2两端的电压有效值为U，则T，解得U5V，则有P2W25W4BC本题考查了交变电流的产生和描述，以及考生对交流电产生过程、有效值的确定、平均感应电动势及安培力做功的分析和判断能力，是核心素养中能量观念的体现由t图像可知，在时刻穿过线框的磁通量最大，线框处于中性面位置，选项A错误；交变电流感应电动势的最大值为EmBS，有效值EEm，选项B正确；线框匀速转一周时外力所做的功等于克服安培力所做的功

7、，WT，选项C正确；从t0到t的过程中平均感应电动势，选项D错误5D由e20sin100t(V) ，可知2f100，得线框转动的频率f50Hz，A错误；该线框产生的交变电动势最大值是20V，有效值为20V，B错误；t0.005s时刻，线框中产生的交变电动势瞬时值为e120sin0.5(V)20V，此时线框平面与中性面垂直，C错误；t0.05s时刻，线框中产生的交变电动势瞬时值为e220sin5(V)0，可知此时穿过线框的磁通量变化率为0，线框平面与中性面重合，D正确6BC电阻R1两端的电压U1IR1，由变压器电压规律有，解得U2，则通过电阻R2的电流I2I，A错误，B正确；由题意可知发电机电动

8、势的最大值EmNBS2NBL2，电动势的有效值ENBL2，由变压器的电压规律有，所以，C正确；变压器的输入功率等于输出功率，所以发电机的功率PP1P2I2R1IR2U1IU2I2NBL2I，D错误7BD由安培定则可判断出长导线中电流在矩形线圈abcd处产生的磁场方向垂直纸面向外t0时穿过矩形线圈abcd的磁通量最大，线圈中产生的感应电动势最小，A错误；根据楞次定律和安培定则知，在0时间内，线圈中感应电流方向为abcda，B正确；t时，线圈中的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，C错误；线圈每转动一周电流方向改变两次，D正确8AD本题借助图形和图像考查了理想变压器的特点及描述交流电

9、物理量的特点由图(b)可知变压器输出端交流电的周期T0.02s，变压器不改变交流电的频率和周期，故所用交流电的频率f50Hz，A正确；由图(b)可知流经电阻R2的电流有效值I21A，电阻R2两端电压U2I2R210V，根据串并联电路特点及欧姆定律可得，电流表的示数I30.5A，C错误；根据理想变压器的特点可得变压器原线圈两端电压U1U2100V，则电压表的示数UUU1120V，B错误；变压器传输的电功率PU2(I2I3)15.0W，D正确9ABC从图示位置开始，线圈转过90时磁场方向与线圈垂直，穿过线圈的磁通量最大，A正确；感应电流的瞬时值表达式为iImcost，线圈转过60时感应电流为1A，则Im2A，线圈中感应电流的有效值为IA，B正确；由闭合电路欧姆定律得，感应电动势的最大值EmImR4V，线圈中产生的感应电动势的瞬时表达式为e4costV，C正确；根据EmBSm，解得m，则任意时刻穿过线圈的磁通量sint(Wb)，从图示位置开始到线圈转过60的过程中，平均电流AA，选项D错误