高考物理必考熱點(diǎn)分類集中營(yíng)6

1、2014高考物理必考熱點(diǎn)分類集中營(yíng)61.如圖a所示，一矩形線圈abcd放置在勻 強(qiáng)磁場(chǎng) 中，并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸oo以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角時(shí)（如圖b）為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)電流方向?yàn)檎?。則下列四幅圖中正確的是答案：d 【解析】本題考查正弦交流電的產(chǎn)生過(guò)程、楞次定律等知識(shí)和規(guī)律。從a圖可看出線圈從垂直于中性面開始旋轉(zhuǎn)，由楞次定律可判斷，初始時(shí)刻電流方向?yàn)閎到a，故瞬時(shí)電流的表達(dá)式為i=imcos（+t），則圖像為d圖像所描述。平時(shí)注意線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式的理解。2小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

2、與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，此線圈與一個(gè)r10的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻，下列說(shuō)法正確的是a交變電流的周期為0.125b交變電流的頻率為8hzc交變電流的有效值為ad交變電流的最大值為4a【答案】c【解析】由et圖像可知，交變電流電流的周期為0.25s，故頻率為4hz，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤。根據(jù)歐姆定律可知交變電流的最大值為2a，故有效值為a，選項(xiàng)c正確。3.（12分）一小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖所示，發(fā)電機(jī)內(nèi)阻，外電路電阻，已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，其中為穿過(guò)每匝線圈磁通量的最

3、大值，求串聯(lián)在外電路中的交流電流表（內(nèi)阻不計(jì)）的讀數(shù)。18參考解答：已知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 設(shè)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周其為t，則有 根據(jù)歐姆定律，電路中電流的最大值為 設(shè)交流電流表的讀數(shù)i，它是電流的有效值，根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系，有 由題給的圖線可讀得 解以上各式，并代入數(shù)據(jù)，得 4如圖所示，矩形線圈邊長(zhǎng)為ab=20cm，ab=10cm，匝數(shù)n=100匝，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度b=0.01t。當(dāng)線圈以50r/s的轉(zhuǎn)速?gòu)膱D示位置開始逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：（1）線圈中交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）從線圈開始轉(zhuǎn)起動(dòng)，經(jīng)0.01s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值。分析：只要搞清交變電的三個(gè)要素、，進(jìn)而寫出交變電的瞬時(shí)值表達(dá)

4、式，這樣就把握到交變電的變化規(guī)律了解答：（1）欲寫出交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值，先求出、三個(gè)要素。線圈旋轉(zhuǎn)角速度為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為，剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈平面與中性?shī)A角。于是線圈中交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為。（2）把t=0.01s代入上式，可量，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值。5通過(guò)某電阻的周期性交變電流的圖象如右。求該交流電的有效值i。解：該交流周期為t=0.3s，每個(gè)周期的前t1=0.2s為恒定電流i1=3a，后t2=0.1s為恒定電流i2= -6a，因此一個(gè)周期內(nèi)電流做的功可以求出來(lái)，根據(jù)有效值的定義，設(shè)有效值為i，根據(jù)定義有： i 2rt=i12rt1+ i22rt2 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：i=3a 6一根

5、電阻絲接入100v的直流電，1min產(chǎn)生的熱量為q，同樣的電阻絲接入正弦交變電壓，2min產(chǎn)生的熱量為0.5q，那么該交變電壓的最大值為 （ c ） a、50v b、100v c、50v d、50v7交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈內(nèi)電阻為r，外電路電阻為r。當(dāng)線圈由圖中實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90到達(dá)虛線位置過(guò)程中，求：通過(guò)r的電荷量q為多少？r上產(chǎn)生電熱qr為多少？外力做的功w為多少？解：按照電流的定義i=q/t，計(jì)算電荷量q應(yīng)該用電流的平均值：即，這里電流和電動(dòng)勢(shì)都必須要用平均值，不能用有效值、最大值或瞬時(shí)值。求電熱應(yīng)該用有效值，

6、先求總電熱q，再按照內(nèi)外電阻之比求r上產(chǎn)生的電熱qr。這里的電流必須要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬時(shí)值。根據(jù)能量守恒，外力做功的過(guò)程是機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化的過(guò)程，電流通過(guò)電阻，又將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即放出電熱。因此w=q 。要善于用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)分析功和能。7.內(nèi)阻不計(jì)的交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e=10sin50t (v)，接有負(fù)載電阻r=10,現(xiàn)把發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍，則a 負(fù)載兩端電壓的有效值將變?yōu)?8.2vb 交流電的頻率將變?yōu)?00hzc 負(fù)載消耗的功率將變?yōu)?0wd 負(fù)載消耗的功率將變?yōu)?0w解析 電動(dòng)勢(shì)最大值為10v，有效值為7. 07v。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍,角速度增加一倍，頻率也增加一倍。電動(dòng)勢(shì)最大值和有效值均增加一倍。表達(dá)式可以寫為e=20sin100t