(文末附答案)2022屆高中物理交變電流基礎知識點歸納總結

（每日一練）（文末附答案）2022屆高中物理交變電流基礎知識點歸納總結

單選題

1、手搖式發(fā)電機是實驗室中常用的演示工具，如圖甲所示，它可以簡化為圖乙。一個小型旋轉電樞式交流發(fā)

電機的矩形線圈面積為S匝數(shù)為億線圈總電阻為乙在磁感應強度為8的勻強磁場中以矩形線圈中軸線為軸

以角速度/勻速轉動，產(chǎn)生的交流電通過￡、/與外電路連接，外電路電燈電阻為用電壓表為理想交流電壓

表。在線圈由平行于磁場方向位置轉過90詢過程中，下面說法正確的是（）

A.電壓表的示數(shù)為曲臉

B.通過燈泡的電荷量為震

nTr

C.電燈中產(chǎn)生的焦耳熱為尊筌

D.流過線圈的電流的平均值為嘿

K十丁

2、如圖1所示的電路中，阻值為r=2。的線框水平放置，線框所在區(qū)域內(nèi)存在垂直線框的磁場（未畫出），

磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖2所示，電壓表為理想電表，定值電阻的阻值為R=2Q,將電阻箱的阻值調(diào)

到R，=6Q電壓表的讀數(shù)為4V,忽略導線的電阻。則（）

A.t=0時刻，線框中產(chǎn)生的感應電動勢為0

B.線框中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為5V

C.一個周期內(nèi)定值電阻上產(chǎn)生的熱量為0.02J

D.當電阻箱的阻值為2。時線框的輸出功率最大

3、多數(shù)同學家里都有調(diào)光臺燈、調(diào)速電風扇。過去是用變壓器來實現(xiàn)上述調(diào)節(jié)的，缺點是成本高、體積大、

效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風扇轉速。現(xiàn)在的調(diào)光臺燈、調(diào)速電風扇是用可控硅電子元件來實現(xiàn)調(diào)

節(jié)的。如圖所示為一個經(jīng)過雙向可控硅電子元件調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦交流電的每一個：周期中,

前面的;被截去，調(diào)節(jié)臺燈上旋鈕可以控制截去多少，從而改變電燈上的電壓。則現(xiàn)在電燈上的電壓為（）

5（V）

4…八一一r\一

A.涮.塞C.緲號

4、某正弦交流電的瞬時表達式為e=311sin314t,則（）

A.它的周期為0.2sB.它的頻率為5Hz

C.它的最大值為311VD.它的有效值為200V

5、如圖所示，小型發(fā)電機中線圈有20匝（未畫出），在勻強磁場中繞垂直磁場的轉軸勻速轉動，產(chǎn)生正弦交

流電〃=24/sin257rt（V）,通過理想變壓器向用電器輸電，副線圈回路中接有小燈泡（6V12W）和交流電動機

M當閉合開關時，小燈泡和電動機均正常工作，交流電流表a的示數(shù)為2A,已知電動機的內(nèi)阻為則以下

2

說法正確的是（）

A,電動機的輸出功率為27WB.變壓器的輸入功率為48夜W

C.線圈最大磁通量為著WbD,1s內(nèi)通過交流電流表A2的電流方向改變50次

多選題

6、圖甲是小型交流發(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為理想交流電流表。

線圈繞垂直于磁場的水平軸必沿逆時針方向勻速轉動，已知發(fā)電機線圈電阻為5Q,外接一只阻值為5。的電

阻用不計電路的其他電阻，已知電阻"兩端的電壓隨時間變化的圖像如圖乙所示。則（）

A.該交流電的頻率為50Hz

B.G0.01S交流電流表的示數(shù)為0

C.0.01s時線圈平面與磁場方向平行

D.電阻"在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為4800J

7、如圖是進行變壓器演示實驗的示意圖，在鐵環(huán)上用刷有絕緣漆的銅絲繞制了匝數(shù)分別為〃/、小的兩個線圈。

線圈〃/與開關5、干電池份、交流電源歷構成電路，交流電源反，的電動勢e=6立sinlOOzrt（V）,線圈〃2與

3

開關S2、靈敏電流表G、交流電壓表V構成電路。則()

A.若&接T,在將S?接"3"的瞬間靈敏電流表指針將發(fā)生偏轉

8.若加接"3”,在將，接“:T的瞬間靈敏電流表指針將發(fā)生偏轉

C.若，接“2”，在S?接“4”后，電壓表指針的擺動頻率為學

兀1

D.若&接“2"，S2接“4”,穩(wěn)定后電壓表的讀數(shù)為詈(V)

8、如圖所示，在光滑絕緣水平桌面上建立一個直角坐標系，在坐標系的第一、四象限的兩塊區(qū)域內(nèi)分別存在

垂直桌面向下、向上的勻強磁場，磁感應強度大小均為1.0T,磁場邊界線的方程為*O.5sin27Tx(m)

(OWxWl.Om)。在水平桌面上靜置一個長lm、寬0.5m的矩形單匝導線框其電阻尼IQ,ab、de邊

與x軸平行，在拉力夕的作用下，線框從圖示位置開始沿x軸正方向以大小為lm/s的速度勻速穿過整個磁場

區(qū)域，下列說法正確的是()

A.如邊到達片。25m時，線框中的感應電流最大

B.拉力廠的最大功率為1W

4

c.整個過程中拉力廠所做的功為總

D.整個過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為白

O

填空題

9、電網(wǎng)輸電的優(yōu)點

(1)降低一次能源的運輸成本，獲得最大的_____-

(2)減小斷電的風險，調(diào)劑不同地區(qū)____的平衡。

(3)合理調(diào)度電力，使的供應更加可靠，質(zhì)量更高。

10、周期⑺：

交變電流完成一次變化所需的時間。

11.如圖所示為正弦交流電經(jīng)過整流器處理后的電壓波形，其電壓的有效值是

5

2022屆高中物理交變電流_02D參考答案

1、答案：c

解析：

A.線圈轉動產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為

E^x=nBS3

線圈由平行于磁場方向位置轉過90。，經(jīng)過:個周期，則此段時間內(nèi)電動勢有效值為

4

所以電流有效值為

［一E——max——COBS

―/?十丁-yf2(R+r)-V2(R+r)

電壓表示數(shù)為

,r_na)BSR

氏/生TFE

故A錯誤；

B.通過燈泡的電荷量為

nBS

q-------=-------

R+rR+r

故B錯誤；

C.電流的有效值為

-nBSo)

/T=-F-———

V2(R+r)

這一過程的時間為

6

，T127TIt

t--=-X-=一

44co23

則電燈中產(chǎn)生的焦耳熱為

故c正確；

D.通過燈泡的電荷量等于通過線圈的電荷量，故流過線圈的電流的平均值為

1/二2n8s3

tn(/?+r)

故D錯誤。

故選Co

2、答案：C

解析：

A.如圖2所示，在t=0時刻，磁感應強度變化率最大，所以磁通量變化率最大，則線框中產(chǎn)生的感應電動勢

最大，故選項A錯誤。

8.定值電阻的阻值為/?=2。，將電阻箱的阻值調(diào)到*=60,電壓表的讀數(shù)為4V,而線框電阻r=2。，因為

電流讀的是外電壓的有效值，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，感應電動勢的有效值有

/效:10=4:8

解得

￡有效=5V

則感應電動勢的最大值為5&V,故選項B錯誤。

C.因電動勢的有效值為5V,根據(jù)交變電流的熱效應和有效值的定義，一個周期內(nèi)定值電阻上產(chǎn)生的熱量為

7

Q=(—)2x2x4x10-2=2xI。-2]

故選項C正確°

D.根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，當電源的內(nèi)阻與外電阻相等時，電源的輸出功率為最大；所以當電阻箱的

阻值為。時，定值電阻與線框電阻同為2C,此時線框的輸出功率最大。故D錯誤。

故選Co

3、答案：C

解析：

設交變電流的有效值為〃將交變電流與直流電分別通過相同電阻凡分析一個周期內(nèi)熱量：交變電流為

直流電為

I

Qz=■

由

Qi-Q-

得

U=

ABD錯誤，C正確。

故選Co

4、答案：C

8

解析：

AB.由正弦交流電的表達式可知，周期為

2n2n:

T=—=——s=0.02s

3314

頻率為

/=-=50Hz

故A、B錯誤；

CD.該交流電的最大值為

Em=311V

有效值為

E=母=220V

y/2

故C正確，D錯誤。

故選Co

5、答案：A

解析：

C.發(fā)電機電動勢最大值

%=nBSo)=24&V

線圈最大磁通量為

E6V2

①m=BS=—m=———Wb

9

C錯誤；

D.由題意知

（X）=25zrrad/s

則交流電的頻率

0）

f=—=12.5Hz

27r

一個周期內(nèi)交流電方向改變兩次，故1s內(nèi)通過交流電流表A2的電流方向改變25次，D錯誤；

B.電流表Ai示數(shù)為

A=2A

發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的有效值為

劣=24V

則變壓器的輸入功率

P=卬1=48W

B錯誤；

A,由理想變壓器中電壓比與匝數(shù)比的關系知

n2

解得

小4

--=—

1

由電流比與匝數(shù)比的關系知

10

%k

解得

P.12W

/2=8A/L=U「6V=2A

則通過電動機的電流為

=，2—=6A

則電動機的輸出功率

PM=/M%-小=27W

A正確。

故選Ao

6、答案：AD

解析：

A.根據(jù)乙圖，該交流電的周期為

7二0.02s

頻率為

1

/=-=50Hz

故A正確；

B.交流電流表的示數(shù)為

20-

/=-^-A=4A

J

11

故B錯誤；

C.0.01s時感應電動勢為0,線圈平面與磁場方向垂直，故C錯誤；

D.電阻"在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為

Q=l2Rt=42X5x60J=4800J

故D正確。

故選AD。

7、答案：BD

解析：

A.若，接“V,原線圈通有的是恒定電流，在副線圈中沒有感應電流，故指針不偏轉，故A錯誤；

8.若$2接"3"，在將）接“1”的瞬間，原線圈電流突然變化，副線圈產(chǎn)生感應電流，靈敏電流表指針發(fā)生

偏轉，故B正確；

C.若，接“2”，在S?接“4”后，電壓表顯示的是有效值，不會擺動，故C錯誤；

D.若，接“2”，S?接"4",交流電壓有效值為

%=6V

%九2

故D正確。

12

故選BDO

8、答案：BD

解析：

AB.線框勻速切割磁感線，當左邊到達游。75m時，前后兩邊都切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢最大，感應

電流最大，為

2Blv2x1x0.5x1

Im=A=1A

~R1

此時線框受到的安培力最大,由于線框勻速運動，所以拉力最大，拉力的功率最大，根據(jù)平衡條件有

昨尸安

則拉力功率的最大值為