全国通用2022版高考物理考前三个月高考题型集训第8题预测题型1交变电流的分析与计算.docx

1、第8题交变电流预测题型1交变电流的分析与计算1(多选)(2022全国大联考二)如图1甲所示是一台交流发电机构造示意图，产生交变电流的感应电动势随时间变化的正弦规律如图乙发电机线圈电阻为1 ，外接电阻为4 ，则()图1A该交变电流的频率为25 HzB电压表的示数为4 VC在t0.01 s时刻，电路中电流的瞬时值为1 AD若线圈转速变为原来的2倍，耐压值为5 V的电容器与外接电阻并联而不会被烧坏2(2022衡水模拟)如图2所示为小型旋转电枢式交流发电机，电阻r1 的单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电路连接，滑动变阻器R的最大

2、阻值为6 ，滑片P位于滑动变阻器距下端处，定值电阻R12 ，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期T0.02 s闭合开关S，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转动过程中理想电压表示数是5 V下列说法正确的是()图2A电阻R1消耗的功率为 WB0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零C线圈产生的电动势e随时间t变化的规律是e6sin 100t VD线圈从开始计时到 s的过程中，通过R1的电荷量为 C3(多选)(2022呼伦贝尔二模)如图3甲所示电路中，电阻R的阻值为484 ，C为电容器，L为直流电阻不计的自感线圈，开关S断开，当接上图乙所示的电压u，下列说法正确的是()图3AR上的电压应等

3、于155.5 VB电压表的示数为220 VC电阻R消耗的功率小于50 WD为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐压值不得小于311 V4.(2022北京市丰台区模拟)如图4所示，单匝矩形闭合导线框abcd一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO以角速度匀速转动，固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界则线框中感应电流的有效值为()图4A. B.C. D.5.通过一阻值R100 的电阻的交变电流如图5所示，其周期为1 s电阻两端电压的有效值为()图5A12 VB4 VC15 VD8 V6(多选)如图6所示，xOy平面为光滑水平面，

4、现有一长为d、宽为L的线框MNPQ在外力F作用下，沿正x轴方向以速度v做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度BB0cosx(图6式中B0为已知量)，规定竖直向下为磁感应强度正方向，线框电阻为R0，t0时刻MN边恰好在y轴处，则下列说法正确的是()A外力F为恒力Bt0时，外力大小F C通过线框的瞬时电流ID经过t，线框中产生的电热Q答案精析第8题交变电流预测题型1交变电流的分析与计算1AC由题图乙知，周期是0.04 s，频率为25 Hz，A正确电压的有效值E V，电压表示数UE2 V，B错误由i得，i1 A，C正确由EmNBS得转速变为原来的2倍，电动势最大值也变为原来的2倍，Um8

5、 V，电容器会烧坏，D错误2DP位于滑动变阻器距下端处，下部电阻为2 ，上部电阻为4 ，下部电阻与R1电阻并联后的电阻为1 ，回路中干路电流I A1 A，通过电阻R1的电流为0.5 A，消耗的功率PI2R10.5 W，所以A项错误；图中线圈的位置是垂直中性面的位置，电动势的瞬时值此时最大，线圈匀速转动的周期T0.02 s，经过0.02 s时还是回到图中位置，滑动变阻器R两端的电压瞬时值最大，所以B项错误；线圈电阻r1 ，内阻所占电压为1 V，电动势的有效值为1 V5 V6 V，电动势的最大值为6 V，角速度为100 rad/s，图中线圈的位置是垂直中性面的位置，线圈产生电动势的瞬时值表达式e6

6、cos 100t V，所以C项错误；通过回路干路上的电荷量为q，线圈从开始计时到 s的过程中，线圈磁通量的变化量为BS Wb，q C，通过R1的电荷量是干路电荷量的一半，q C，所以D项正确3CD根据有效值的概念则对此交流电：0.010.02，解得：U110 V155.5 V，因电感线圈L对交流电有感抗，故R上的电压应小于155.5 V，选项A错误；电压表的示数等于交流电的有效值为155.5 V，选项B错误；若R两端的电压为155.5 V，其消耗的功率为PR W50 W，而R上的电压应小于155.5 V，故电阻R消耗的功率小于50 W，选项C正确；为保证闭合开关S后电容器不被击穿，该电容器的耐

7、压值不得小于此交流电的最大值311 V，选项D正确4A线框中产生的感应电动势的最大值为：EmBS，则线框中感应电流的有效值为I，选项A正确5B由图象知在一个周期内的电流大小情况：00.4 s和0.61 s时间内I1和I4的大小为0.1 A0.40.6 s时间内I2和I3的大小为0.2 A，则交变电流在一个周期内产生的总焦耳热Q交0.12R0.80.22R0.2，而恒定直流在交流的一个周期内在电阻R上产生的总焦耳热Q直I2R1，根据有效值的定义，有Q交Q直，得I A，电阻两端电压的有效值UIR4 V，只有选项B正确6CD由于磁场是变化的，故切割产生的感应电动势也为变值，安培力也为变力，故要保持其匀速运动，外力F不能为恒力，故A错误；t0时，左右两边的磁感应强度均为B0，方向相反，则感应电动势E2B0Lv，拉力等于安培力，即F2B0IL，故B错误；由于两边正好相隔半个周期，故产生的电动势方向相同，经过的位移为vt，瞬时电动势E2B0Lvcos，瞬时电流I，故C正确；由于瞬时电流成余弦规律变化，故可知感应电流的有效值I，故产生的电热QI2Rt，故D正确