高考必考题型突破(十三)第23题对交变电流的产生及描述的考查例1(2010·广东理综·19)如图4是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()图4A．周期是0.01sB．最大值是311VC．有效值是220VD．表达式为u＝220sin100πt(V)解析由波形图可知：周期T＝0.02s，电压最大值Um＝311V，所以有效值U＝Um2＝220V，表达式为u＝Umsin2πTtV＝311sin100πtV，故选项B、C正确，A、D错误．答案BC例2(2009·福建理综·16)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图5甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则()图5A．电压表的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J解析A选项，由图象可知电动势的有效值为220V，而电压表测量的是路端电压，其大小为U＝ER＋rR＝22095＋5×95V＝209V；B选项，由图象读出交变电流的周期为T＝0.02s，则频率f＝1T＝50Hz，一个周期内电流的方向要改变2次，故每秒钟电流方向要改变2×50＝100次；C选项，灯泡的实际功率为P＝(ER＋r)2R＝(22095＋5)2×95W＝459.8W；D选项，由焦耳定律得Q＝(ER＋r)2rt＝(22095＋5)2×5×1J＝24.2J．本题正确选项为D.答案D题型点评高考常考查交变电流的规律，如从不同位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式、通过线圈的Φ－t图与相对应的e－t图之间的对应关系；交变电流的有效值的定义及其计算、有关有效值与平均值区别的计算.突破练习1．矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速运动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图6所示．下列说法中正确的是()图6A．t＝0.1s时，线圈平面与磁场方向平行B．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为1100πWbC．此交流电经1∶5的升压变压器升压后，周期变为1秒D．若线圈的转速增加为原来的两倍，则交流电的有效值为2V解析Em＝1V，T＝0.2s，所以e＝Emsinωt＝Emsin2πTt＝sin10πt.所以t＝0.1s时，e＝sinπ＝0，此时B⊥S.Em＝NBSω＝NΦm·ω所以Φm＝EmN·ω＝110·10πWb＝1100πWb，经变压器升压后T不变Em＝NBSω＝NBS·20πn，故选B、D.答案BD2．如图7所示，边长为L的正方形线圈abcd，其匝数为n，总电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B.若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断中正确的是()A．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e＝nBL2ωsinωtB．在t＝π2ω时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量随时间变化最快图7C．从t＝0时刻到t＝π2ω时刻，电阻R上产生的热量为Q＝n2B2L4πωR16R＋r2D．从t＝0时刻到t＝π2ω时刻，通过R的电荷量q＝nBL22R＋r解析闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e＝Umsinωt＝nBSωsinωt＝12nBL2ωsinωt，A错；在t＝π2ω时刻，线圈转过90°，线圈平面与磁场平行，B正确；电阻R上产生的热量为Q＝(Um2R＋r)2Rt＝n2B2L4πωR16R＋r2，故C正确；从t＝0时刻到t＝π2ω时刻，通过R的电荷量q＝it＝nΔΦΔtR＋rΔt＝nΔΦR＋r＝nB×L×12LR＋r＝nBL22R＋r，故D正确．答案BCD第24题对变压器、交流电的性质和远距离输电的考查例1(2010·山东·19)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图8甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是()图8A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率减小解析副线圈输出电压的频率等于输入电压的频率f＝1T＝50Hz，故选项A正确；原线圈输入电压的有效值，U1＝3102V＝220V，由U1U2＝n1n2知，U2＝22V，故选项B错误；原、副线圈的电流比I1I2＝n2n1＝110，故选项C错误；变压器的输出功率P＝U22R＋RP，P向右移动时，RP减小，所以P变大，故选项D错误．答案A例2(2010·浙江·17)某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV电压输电，则下列说法正确的是()A...
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