2013届高考复习沪科版试题：选修3－2第10章第1节交变电流的产生和描述.docVIP

1. (2012·泉州模拟)如图10－1－9所示, 面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动, 能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是(　　) 图10－1－9 解析: 选A.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动, 产生的正弦交变电动势为e＝BSωsinωt, 由这一原则判断, A图中感应电动势为e＝BSωsinωt; B图中的转动轴不在线圈所在平面内; C、D图转动轴与磁场方向平行, 而不是垂直. 2. (2011·高考四川理综卷)如图10－1－10所示, 在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T, 转轴O1O2垂直于磁场方向, 线圈电阻为2 Ω.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1 A. 那么(　　) 图10－1－10 A. 线圈消耗的电功率为4 W B. 线圈中感应电流的有效值为2 A C. 任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cost D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint 解析: 选AC.从线圈平面平行于磁感线开始计时, 正弦交变电流的感应电动势的一般表达式为e＝Emcosθ, 且只要转轴垂直于磁感线且与线圈共面, 该式的成立与转轴的位置无关, 则感应电流i＝＝cosθ, 由题给条件有: 1＝×, Em＝4 V, 则Im＝2 A, I有效＝ A, 电功率P＝IR＝4 W, 所以A正确, B错误. e＝4cosωt＝4cost, 即C正确. 由Em＝BSω＝Φm·得Φm＝, 故Φ＝sint, 即D错误. 3. (2012·亳州检测)如图10－1－11所示, 图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系. 若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻, 则经过1 min的时间, 两电阻消耗的电功之比W甲W乙为(　　) 图10－1－11 A. 1　　　　　　　　　 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶6 解析: 选C.电功的计算, I要用有效值计算, 图甲中, 由有效值的定义得2R×2×10－2＋0＋2R×2×10－2＝IR×6×10－2, 得I1＝ A; 图乙中, I的值不变I2＝1 A, 由W＝UIt＝I2Rt可以得到W甲W乙＝13.C正确. 4. 如图10－1－12所示, 在两平行金属板中央有一个静止的电荷(不计重力), 当两板间加上如图10－1－13所示的交变电压后, 能使电荷有可能做往返运动的电压是(　　) 图10－1－12 图10－1－13 解析: 选ABC.对A图像可知电荷先做加速度减小的加速运动, T/4时刻速度最大, 由T/4到T/2做加速度变大的减速运动, T时刻速度为零. 从T到T电荷反向做加速度减小的加速运动, T时刻速度最大, 由T到T做加速度增大的减速运动, T时刻速度为零, 回到原位置, 即电子能做往复运动. A正确, 同样的方法可得B、C正确. 5. 交流发电机转子有n匝线圈, 每匝线圈所围面积为S, 匀强磁场的磁感应强度为B, 匀速转动的角速度为ω, 线圈内电阻为r, 外电路电阻为R.当线圈由图10－1－14中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中, 求: 图10－1－14 (1)通过R的电荷量q为多少？ (2)R上产生的电热QR为多少？ (3)外力做的功W为多少？ 解析: (1)按照电流的定义I＝q/t, 计算电荷量q应该用电流的平均值, 即q＝t, 而＝＝＝, 所以q＝. (2)求电热应该用有效值, 先求总电热Q, 再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR. Q＝I2(R＋r)t＝·＝＝ 所以QR＝Q＝. (3)根据能量守恒, 外力做功的过程是机械能向电能转化的过程, 电流通过电阻, 又将电能转化为内能, 即放出电热. 因此 W＝Q＝. 答案: (1)　(2)　(3) 一、选择题 1. 下列图中不表示交变电流的是(　　) 图10－1－15 解析: 选A.交流电是大小方向发生周期性变化的电流, A中电流方向不变, 始终为正, 不是交变电流, 故选A. 2. 关于交流电的下列几种说法正确的是(　　) A. 在一个周期内正弦(余弦)交流电方向改变1次, 非正弦(余弦)交流电的方向改变次数不确定 B. 如果某交流电的电流有效值为5 A, 那么该交流电的最大值为10 A C. 对正弦交流电, 线圈的转轴一定与匀强磁场垂直 D. 对正弦交流电, 线圈在中性面时, 穿过线圈的磁通量最大, 磁通量的变化率最小 解析: 选CD.正弦式交变电流在一个周期内电流方向改变两次, 选项A错误; 非正弦式交变电流的最大值不一定是有效值的倍, 所以B项错误. 3. 一个矩形线圈在匀强磁场中, 绕垂直于磁场的轴匀速运动, 周期为T.从中性面开始计时, 当t＝T时感应电动势为2 V,