2023高考物理異構(gòu)異模復(fù)習(xí)考案撬分法習(xí)題：專題十一　交變電流11-1 Word版含解析

1．小型手搖發(fā)電機線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都是e0，不計線圈電阻，則發(fā)電機輸出電壓()A．峰值是e0 B．峰值是2e0C．有效值是eq\f(\r(2),2)Ne0 D．有效值是eq\r(2)Ne0答案D解析根據(jù)題意，小型發(fā)電機輸出電壓的峰值為Em＝2Ne0，A、B項均錯誤；對于正弦式交變電流，峰值與有效值E的關(guān)系滿足E＝eq\f(Em,\r(2))，故有效值為eq\r(2)Ne0，C項錯誤，D項正確。2．(多選)如圖1所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢圖象如圖2中曲線a、b所示，則()點擊觀看解答視頻A．兩次t＝0時刻線圈平面均與中性面重合B．曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2∶3C．曲線a表示的交變電動勢頻率為25HzD．曲線b表示的交變電動勢有效值為10V答案AC解析線圈經(jīng)過中性面時不切割磁感線，此時感應(yīng)電動勢為零，選項A正確；由圖可知曲線a、b的周期之比為2∶3，則對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3∶2，選項B錯誤；曲線a的周期為Ta＝4×10－2s，其頻率為fa＝eq\f(1,Ta)＝25Hz，選項C正確；曲線a、b表示的交變電流的峰值之比為eq\f(Ema,Emb)＝eq\f(ωa,ωb)＝eq\f(3,2)，又Ema＝15V，則Emb＝10V，Ub＝eq\f(\r(2),2)Emb＝5eq\r(2)V，選項D錯誤。3．一交流電壓為u＝100eq\r(2)sin100πtV，由此表達式可知()A．用電壓表測該電壓其示數(shù)為50VB．該交流電壓的周期為0.02sC．將該電壓加在“100V100W”的燈泡兩端，燈泡的實際功率小于100WD．t＝1/400s時，該交流電壓的瞬時值為50V答案B解析電壓有效值為100V，故用電壓表測該電壓其示數(shù)為100V，A項錯誤；ω＝100πrad/s，則周期T＝eq\f(2π,ω)＝0.02s，B項正確；該電壓加在“100V100W”的燈泡兩端，燈泡恰好正常工作，C項錯；t＝1/400s代入瞬時值表達式得電壓的瞬時值為100V，D項錯。4．圖甲是一臺小型發(fā)電機的構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示。發(fā)電機線圈的內(nèi)電阻不計，外接燈泡的電阻為12Ω。則()點擊觀看解答視頻A．在t＝0.01s時刻，穿過線圈的磁通量為零B．電壓表的示數(shù)為6eq\r(2)VC．燈泡消耗的電功率為3WD．若其他條件不變，僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則線圈電動勢的表達式e＝12eq\r(2)sin100πt(V)答案C解析在t＝0.01s時刻，電動勢為0，則線圈位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，選項A錯誤；電動勢的最大值為Em＝6eq\r(2)V，電壓表測量的為有效值，故示數(shù)為eq\f(6\r(2),\r(2))V＝6V，選項B錯誤；燈泡消耗的電功率P＝eq\f(E2,R)＝eq\f(62,12)W＝3W，選項C正確；周期為0.02s，則瞬時電動勢的表達式為e＝Emsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)t))＝6eq\r(2)sin100πt(V)，轉(zhuǎn)速提高一倍后，最大值變成12eq\r(2)V，ω＝2πn，故角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，表達式應(yīng)為12eq\r(2)sin200πt(V)，選項D錯誤。5．如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R＝10Ω連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表，示數(shù)是10V。圖乙是矩形線圈中磁通量Φ隨時間t變化的圖象。則()A．電阻R上的電功率為20WB．0.02s時R兩端的電壓瞬時值為零C．R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u＝14.1cos100πt(V)D．通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i＝1.41cos50πt(A)答案C解析R上電功率P＝eq\f(U2,R)＝10W，A錯；0.02s時Φ＝0，eq\f(ΔΦ,Δt)最大，此時R兩端的電壓瞬時值最大，B錯；R兩端電