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【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 10.1 交流电的产生及描述提升训练(含2014新题)

【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 10.1 交流电的产生及描述提升训练(含2014新题) 1.(2013·四川卷)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.变压器输入功率约为3.9 W B.输出电压的最大值是110 V C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2 D.负载电流的函数表达式i=0.05sin (100πt+) A 解析:根据理想变压器的输入功率等于输出功率,则P入=P出=P负=110× W≈3.9 W,故A选项正确;由于题干中变压器输出电压的数值为有效值,则变压器的输出电压的最大值应是110 V,故B选项错误;根据理想变压器的变压比关系式=可得,变压器原、副线圈匝数比==,故C选项错误;根据题图可得,负载电流的函数表达式为i=Imsin (t+0),解得i=0.05 sin (100πt) A,D选项错误. 答案:A 2.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则(  ) A.t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B.t=0.01 s时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势的有效值为311 V D.线框产生的交变电动势的频率为100 Hz 解析:线框中的感应电动势与磁通量的变化率成正比,而t=0.005 s时e最大,故A错误.t=0.01 s时e=0,故B正确.电动势有效值为311× V≈220 V,故C错误.周期T=0.02 s,频率f==50 Hz,故D错误. 答案:B 3.(2014·吉林一中质检)如图所示的空间存在一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,磁场的右边界为MN,在MN右侧有一矩形金属线圈abcd,ab边与MN重合.现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动(从上往下看为顺时针转动),将a、b两端连到示波器的输入端,若ab边中电流从a到b为正,则从示波器观察到的ab中电流随时间变化的图形是(  ) 解析:本题可将右侧磁场补全,即矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,会产生正弦式交流电,由楞次定律可知:从中性面开始,电流从0开始,沿负向,可画出完整电流随时间变化的图形,在此基础上,去掉右侧磁场,故电流仅在左侧磁场中切割磁感线而产生电流,故选项D正确,选项A、B、C错误. 答案:D 4.(2014·太原五中测试)先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电,第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示);第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示.若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的,则以下说法正确的是(  ) A.第一次,灯泡两端的电压有效值是U0/2 B.第二次,灯泡两端的电压有效值是3U0/2 C.第一、第二次,灯泡的电功率之比是29 D.第一、第二次,灯泡的电功率之比是15 解析:图甲电源的电压有效值U=U0,选项A错;图乙电源:·T=·+·,U′=U0,选项B错;P=,则两次功率之比==,故C错,D对. 答案:D 5.如图甲所示为一台小型发电机的示意图,单匝线圈逆时针转动.若从中性面开始计时,产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示.已知发电机线圈内阻为1.0 Ω,外接灯泡的电阻为9.0 Ω. (1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式; (2)求转动过程中穿过线圈的最大磁通量; (3)线圈匀速转动一周的过程中,求外力所做的功. 解析:(1)由图乙得e=Emsin ωt=6sin 100πt (V) 则电流i=e/(R+r)=sin 100πt (A). (2)线圈产生的交变电动势的最大值Em=BSω 由图乙可知电动势的最大值Em=6 V 线圈转动的角速度ω=100π rad/s 转动过程中穿过线圈的最大磁通量Φ=BS=Em/ω=2.7×10-2 Wb. (3)线圈产生的交变电动势的有效值 E=Em/=6 V 线圈产生的电功率P=EI= 线圈匀速转动一周的过程中产生的电能 E电=PT=T 根据功能关系,外力所做的功 W=E电=T=7.2×10-2 J. 答案:(1)i=sin 100πt (A) (2)2.7×10-2 Wb (3)7.2×10-2 J

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