【正文】
[ 試一試 ] 1 .一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖 11 - 1 - 2甲所示,則下列說法正確的是 ( ) 圖 11 - 1 - 2 A . t = 0 時刻,線圈平面與中性面垂直 B . t = s 時刻, Φ 的變化率最大 C . t = s 時刻,交流電動勢達到最大 D .該線圈產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖乙所示 掃清認知障礙 解密高頻考點 專題歸類探究 知能綜合提升 課時跟蹤檢測 第 1單元 交變電流的產(chǎn)生及描述 質(zhì)量鑄就品牌 品質(zhì)贏得未來 結(jié)束 物理 解析 : 由 Φ - t 圖知, t = 0 時, Φ 最大,即線圈處于中性面位置,此時 e = 0 ,故 A 、 D 兩項錯誤;由圖知 T = s ,在 t = s 時, Φ = 0 ,Δ ΦΔ t最大, e 最大,則 B 項正確;在 t = s時, Φ 最大,Δ ΦΔ t= 0 , e = 0 ,則 C 項錯誤。 電流的峰值 I m =E mR=1 A = A 。 ( 3) 周期和頻率的關(guān)系: T =1f 或 f =1T。此線圈與一個 R = 1 0 Ω 的電阻構(gòu)成閉合電路,不計電路的其他電阻,下列說法正確的是 ( ) A .交變電流的周期為 s B .交變電流的頻率為 8 Hz C .交變電流的有效值為 2 A D .交變電流的最大值為 4 A 圖 11 - 1 - 4 掃清認知障礙 解密高頻考點 專題歸類探究 知能綜合提升 課時跟蹤檢測 第 1單元 交變電流的產(chǎn)生及描述 質(zhì)量鑄就品牌 品質(zhì)贏得未來 結(jié)束 物理 解析 : 由圖象可知交變電流的周期 T = s ,頻率 f =1T= 4 Hz ,故選項 A 、 B 錯誤;交變電流的有效值 I =U m2 R=202 10A = 2 A ,故選項 C 正確;交變電流的最大值 I m =U mR=2010 A = 2 A ,故選項 D 錯誤。si n ωt=RE mR + r si n ωt i= I m (2) 明確線圈的初始位置,找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。 安徽高考 ) 圖 11 - 1 - 5 甲是交流發(fā)電機模型示意圖。 圖 11 - 1 - 5 掃清認知障礙 解密高頻考點 專題歸類探究 知能綜合提升 課時跟蹤檢測 第 1單元 交變電流的產(chǎn)生及描述 質(zhì)量鑄就品牌 品質(zhì)贏得未來 結(jié)束 物理 ( 1) 線圈平面處于中性面位置時開始計時,試推導(dǎo) t 時刻整個線圈中的感應(yīng)電動勢 e1的表達式; ( 2) 線圈平面處于與中性面成 φ0夾角位置時開始計時,如圖丙所示,試寫出 t 時刻整個線圈中的感應(yīng)電動勢 e2的表達式; ( 3) 若線圈電阻為 r ,求線圈每轉(zhuǎn)動一周電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱 ( 其他電阻均不計 ) 。肇慶二模 ) 一線圈在磁 場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的正弦交流電的電壓隨時間變化 的規(guī)律如圖所示。 掃清認知障礙 解密高頻考點 專題歸類探究 知能綜合提升 課時跟蹤檢測 第 1單元 交變電流的產(chǎn)生及描述 質(zhì)量鑄就品牌 品質(zhì)贏得未來 結(jié)束 物理 [ 模型概述 ] “ 電動機 ” 模型和 “ 發(fā)電機 ” 模型是高考題中時常出現(xiàn)的兩種物理模型,凡在安培力作用下在磁場中運動的通電導(dǎo)體均可看做電動機模型,在外力作用下在磁場中做切割磁感線運動的導(dǎo)體均可看做發(fā)電機模型,此模型綜合考查了磁場力的作用、電磁感應(yīng)、恒定電流、交流電、能量轉(zhuǎn)化與守恒等知識。當線圈向右的位移 x隨時間 t 變化的規(guī)律如圖丙所示時 ( x 取向右為正 ) 。2π rB v =20 2 V = 2 V 。 ( 2) 線圈所受的安培力等于各匝線圈所受安培力的和。從如圖 11 - 1 - 8 位置開始計時,則 ( ) A . Im=BL2ωR B .電路中交流電的表達 Imsi n ωt C .電流表的讀數(shù)為Im2 D .電阻 R 上產(chǎn)生的電功率為I2m2R 圖 11 - 1 - 8 掃清認知障礙 解密高頻考點 專題歸類探究 知能綜合提升 課時跟蹤檢測 第 1單元 交變電流的產(chǎn)生及描述 質(zhì)量鑄就品牌 品質(zhì)贏得未來 結(jié)束 物理 答案: AD 解析: 感應(yīng)電動勢的最大值 E m = BL2ω ,則最大電流 I m =E mR=BL2ωR,故 A 正確;線圈由電流的最大值開始計時,故電路中交流電的表達式應(yīng)為 I m c os ωt ,故 B 錯誤;電流表的讀數(shù)為有效值,為 I =22I m ,故 C 錯誤;電阻 R 上產(chǎn)生的電功率 P = I2R=I2mR2,故 D 正確。有 I 2 RT =(82) 2 R 山東高考 ) 圖 11 - 1 - 11 甲是小型交流發(fā)電機的示 意圖,兩磁極 N 、 S 間的磁場可視為水平方向的勻強磁場, ○ A 為交流電流表。 s 時,感應(yīng)電流達到峰值,線圈平面與磁場方向平行, C 正確。閉合開關(guān) S ,當發(fā)電機轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速 勻速轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生的電動勢 e = 10 2 sin 10π t ( V) , 則 ( ) A .該交變電流的頻率為 10 Hz B .該電動勢的有效值為 10 2 V C .外接電阻 R 所消耗的電功率為 10 W D .電路中理想交流電流表 ○ A 的示數(shù)為 A 圖 11 - 1 - 12 掃清認知障礙 解密高頻考點 專題歸類探究 知能綜合提升 課時跟蹤檢測 第 1單元 交變電流的產(chǎn)生及描述 質(zhì)量鑄就品牌 品質(zhì)贏得未來 結(jié)束 物理 答案 : D 解析 : 由交流電的表達式可知 ω = 10π r ad /s , E m = 10 2 V ,得 f =ω2π= 5 Hz , E = 10 V , A 、 B 錯誤。求: ( 1) 寫出從圖示位置開始計時線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式; ( 2) 電阻 R 在 s 內(nèi)產(chǎn)生的熱量; ( 3) s 內(nèi)流過電阻 R 上的電荷量 ( 設(shè)線圈從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動