专题十三 交变电流
挖命题 【考情探究】
5年考情 考点 考向 考题示例 交变电流及正弦式交变电流的产生 正弦式交变电流交流电 的图像和三角函数的表达 最大值、瞬时值、2015四川理综,4,6分 有效值与平均值 变压器、电阻、感抗与容抗 电 变压器 2017北京理综,16,6分 2016北京理综,21(1) 4 3 3 传播特性 电磁波谱、电磁波 荡、 电磁波 电磁波的发射、传2018北京理综,24(2) 播和接收 2015北京理综,20,6分
3 4 的应用 能量观念、 模型建构、 科学推理 科学推理 ★★★ 交流电的有效值 热敏电阻 电磁波和机械波的电磁场和电磁波 2016北京理综,14,6分 传感器与 电磁振科学推理 科学推理 科学推理 ★★ 3 科学推理 2017天津理综,6,6分 3 电动势、焦耳热 科学推理 ★★★ 学业水平 关联考点 素养要素 度 预测热能的输送 电能的输送 传感器 电磁振荡 1
分析解读 近几年内对本专题的内容常有考查,考查集中在简单的概念和现象的理解上,难度较低。主要考查考生的理解能力、提取信息能力、应用基本概念规律分析和推理计算的能力。
【真题典例】
破考点 【考点集训】
考点一 交流电
1.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动产生交流电,电动势e随时间t的变化关系如图乙所示,则( )
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A.该交流电的频率为100Hz B.该交流电电动势的有效值为311V C.t=0.01s时,穿过线框的磁通量为零 D.t=0.01s时,穿过线框的磁通量的变化率为零 答案 D
2.如图所示,交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=10Ω,线圈位于磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起,并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴OO'以角速度ω=400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求:
(1)线圈中感应电流的最大值; (2)线圈转动过程中电阻R的发热功率;
(3)从线圈经过图示位置开始计时,经过周期通过电阻R的电荷量。
答案 (1)3.0A (2)405W (3)7.5×10C
3.电源是把其他形式能转化为电势能的装置。我们通常使用的电源有交流、直流之分。
(1)法拉第发明了世界上第一台直流发电机——法拉第圆盘发电机。如图1所示为其示意图,铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,它可以绕水平轴在竖直平面内转动。当两个电刷分别位于圆盘的边缘和圆心处时,在圆盘匀速转动时产生的电流是稳定的。用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B,圆盘半径为a,圆盘匀速转动时的角速度为ω,发电机内阻为r1。求电源电动势E,并判断通过电阻R的电流方向。
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图1
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(北京专用)2020版高考物理大一轮复习专题十三交变电流练习
