《高考备考指南 理科综合 物理》课件-第11章 第1讲 随堂

第十一章第1讲1．(2017年延庆期末)某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示．由图像可知()A．交流电的周期为0.06sB．交流电的频率为50HzC．线圈转动的角速度为50rad/sD．电动势的瞬时值为e＝100sin(50πt)V【答案】D【解析】由图可知，交流电的周期T＝0.04s，故A错误．交流电的频率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.04)Hz＝25Hz，故B错误．线圈转动的角速度ω＝2πf＝2π×25rad/s＝50πrad/s，故C错误．由图可知，交流电的最大电压Em＝100V，故瞬时值表达式为e＝100sin(50πt)V，故D正确．2．(2017年宜春校级期末)如图所示，一个n匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速运动，转动周期为T0.线圈产生的电动势的最大值为Em，则()A．线圈产生的电动势的有效值为eq\r(2)EmB．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为eq\f(EmT0,2πn)C．线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为EmD．经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次【答案】C【解析】线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦交流电，则电动势的有效值为eq\f(\r(2),2)Em，故A错误．由公式Em＝BSω，结合ω＝eq\f(2π,T)可求出磁通量的最大值Φm＝eq\f(EmT0,2π)，故B错误．根据法拉第电磁感应定律表达式Em＝eq\f(ΔΦ,Δt)，可确定磁通量变化率的最大值eq\f(ΔΦm,Δt)＝Em，故C正确．经过T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次，故D错误．3．(多选)(2017届咸阳一模)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式电流的图像．当调整线圈转速后，所产生的正弦式电流的图像如图线b所示．以下关于这两个正弦式电流的说法正确的是()A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3∶2C．正弦式电流a的瞬时值为u＝10sin(5πt)VD．正弦式电流b的最大值为eq\f(20,3)V【答案】BCD【解析】t＝0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零，线圈都与磁场垂直，穿过线圈的磁通量都最大，故A错误．由图读出两电流周期之比为Ta∶Tb＝0.4∶0.6＝2∶3，而T＝eq\f(1,n)，则线圈先后两次转速之比为3∶2，故B正确．正弦电流a的瞬时值为u＝Umsineq\f(2π,T)t＝10sineq\f(2π,0.4)tV＝10sin(5πt)V，故C正确．根据电动势最大值公式Em＝nBSω＝nBSeq\f(2π,T)得到，两电动势最大值之比为Ema∶Emb＝Tb∶Ta＝3∶2，Ema＝10V，则得到正弦式电流b的最大值为Emb＝eq\f(20,3)V，故D正确．4．(多选)(2017届天津模拟)今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图(电压表和电流表均为理想电表)．已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r.当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡(额定电压为U0，电阻恒为R)恰能正常发光，则()A．变压器的匝数比为U∶U0B．电流表的示数为eq\f(U\o\al(2,0),RU)C．在图示位置时，发电机线圈的磁通量为eq\f(\r(2)U,2Nnπ)D．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为u＝Usin(2nπt)【答案】AB【解析】电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比是U1∶U2＝U∶U0，故A正确．灯泡电流是eq\f(U0,R)，理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为P，所以输入功率为P.U0·eq\f(U0,R)＝IU，即电流表读数I＝eq\f(U\o\al(2,0),RU)，故B正确．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是Em＝eq\r(2)I(R＋r)＝NΦmω，解得最大磁通量Φm＝eq\f(\r(2)IR＋r,Nω)，故C错误．线圈以较大的转速n匀速转动时，ω＝2πn，所以变压器输入电压的瞬时值u＝eq\r(2)Usin(2πnt)，故D错误．5．(2017届厦门二模)如图甲为风力发电的简易模型．在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比．某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则()甲乙A．电流的表达式为i＝0.6sin10πt(A)B．磁铁的转速为10r/sC．风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin10πt(A)D．风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2【答案】A【解析】通过乙图可知电流的最大值为0.6A，周期T＝0.2s，故ω＝eq\f(2π,T)＝10πrad/s，电流的表达式为i＝0.6sin(10πt)A，故A正确．电流的周期为T＝0.2s，故磁铁的转速为n＝eq\f(1,T)＝5r/s，故B错误．风速加倍时，角速度加倍，根据Em＝nBSω可知产生的感应电动势