高考物理試題分項(xiàng)解析專題29交變電流(第01期)

PAGEPAGE2內(nèi)部文件，版權(quán)追溯專題29交變電流一．選擇題1.（2019河南1月質(zhì)檢）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為1000和100，，，電容器的電容C=100μF。已知電容器上極板所帶電荷量q按圖乙所示的正弦規(guī)律變化，則下列判斷正確的是A.電阻R1的電功率為20WB.原線圈輸入電壓的有效值為100VC.變壓器原線圈中通過(guò)的電流的最大值為0.6AD.穿過(guò)變壓器原線圈的磁通量變化率的最大值為0.2Wb/s【參考答案】BD2．【漢陽(yáng)區(qū)2019屆高中聯(lián)考】如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2＝10:1，原線圈輸入交變電壓u＝50sinl00πt(V)，在副線圈中接有理想交流電流表、阻值為25Ω的定值電阻R和電容器C。下列說(shuō)法中正確的是()A．電阻R中電流方向1s內(nèi)變化100次B．電流表示數(shù)是2AC．電阻R消耗的電功率為1WD．電容器的耐壓值至少是V【答案】ACD3.(2018·南通模擬)如圖7所示為利用海流發(fā)電的磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖，矩形發(fā)電管道水平東西放置，整個(gè)管道置于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其上、下兩面是絕緣板，南、北兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S和定值電阻R相連，已知發(fā)電管道長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為d、高為h，海水在發(fā)電管道內(nèi)以恒定速率v朝正東方向流動(dòng)。發(fā)電管道內(nèi)的海水在垂直流動(dòng)方向的電阻為r，海水在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力大小恒為f，不計(jì)地磁場(chǎng)的影響，則()圖7A.N側(cè)的電勢(shì)高B.開關(guān)S斷開時(shí)，M、N兩端的電壓為BdvC.開關(guān)S閉合時(shí)，發(fā)電管道進(jìn)、出口兩端壓力差F＝f＋eq\f(B2d2v,R＋r)D.開關(guān)S閉合時(shí)，電阻R上的功率為eq\f(B2d2v2,R)【參考答案】BCA.a為電流表，b為電壓表B.a為電壓表，b為電流表C.線路輸送電功率是220kWD.輸電線路總電阻為22Ω【參考答案】BC二．計(jì)算題1.（2019山西呂梁期末）如圖所示，某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道寬為d，上、下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S和定值電阻R相連。整個(gè)管道置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向沿z軸正方向。管道內(nèi)始終充滿導(dǎo)電液體（有大量帶電離子），開關(guān)S閉合前后，液體均以恒定速率v0沿x軸正方向流動(dòng)。（1）開關(guān)S斷開時(shí)，求M、N兩導(dǎo)體板間電壓U0；（2）開關(guān)S閉合后，設(shè)M、N兩導(dǎo)體板間液體的電阻為r，導(dǎo)電液體中全部為正離子，且管道中所有正離子的總電荷量為Q。求：a．通過(guò)電阻R的電流I及M、N兩導(dǎo)體板間電壓U；b．所有正離子定向移動(dòng)時(shí)沿y軸方向所受平均阻力的大小Ff?！緟⒖即鸢浮?1)(2)a.b.【名師解析】（1）解法一：該發(fā)電裝置原理圖等效為如圖，管道中液體的流動(dòng)等效為寬度為d的導(dǎo)體棒切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Bdv0。則開關(guān)斷開時(shí)b．解法一：受力角度：正離子在y軸上沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，M板電勢(shì)高，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力平衡。設(shè)一個(gè)正離子電荷量為q，沿y軸方向受到的平均阻力為f。如上圖所示，沿y軸方向離子共受三個(gè)力的作用，沿y軸正方向受阻力f和電場(chǎng)力，沿y軸負(fù)方向受洛倫茲力，所以。對(duì)管道中所有正離子則有，因此解法二：能量角度：正離子在y軸上定向移動(dòng)時(shí)所受的阻力等效于導(dǎo)體中定向移動(dòng)的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞所受的阻力。電子所受阻力做的功大小等于電流在導(dǎo)體電阻上產(chǎn)生的熱量，因此正離子在y軸方向移動(dòng)過(guò)程中，阻力做的功等于電流在液體中產(chǎn)生的熱量。所有的正離子從N板（電源負(fù)極）移動(dòng)到M板（電源正極）過(guò)程中，電場(chǎng)力做功大小，電流在液體中產(chǎn)生的熱量Q′。Q′，又，得2.(15分)(2018·江蘇省南京市、鹽城市高三模擬)旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)通過(guò)磁極的旋轉(zhuǎn)使不動(dòng)的線圈切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，其原理示意圖可簡(jiǎn)化為：如圖7所示，固定不動(dòng)的單匝矩形線圈abcd的電阻為r，外電阻為R，磁場(chǎng)繞轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω。圖中的電壓表為理想電表，示數(shù)為U。求：圖7(1)發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻消耗的功率；(2)從圖示位置開始計(jì)時(shí)，t＝0時(shí)，通過(guò)外電阻R的電流及方向；(3)從圖示位置開始計(jì)時(shí)，t＝eq\f(1,4)T時(shí)，穿過(guò)矩形線圈abcd的磁通量。答案(1)(eq\f(U,R))2r(2)eq\f(\r(2)U,R)方向自左向右(3)eq\f(\r(2)U\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋r)),Rω)3．（2019山西呂梁期末）如圖甲，兩條足夠長(zhǎng)、間距為d的平行光滑金屬直軌道MN、PQ與水平面成θ角，EF上方存在垂直導(dǎo)軌平面的如圖乙所示的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度在0-T時(shí)間內(nèi)按余弦規(guī)律變化（周期為T、最大值為B0），T時(shí)刻后穩(wěn)定為B0．t=0時(shí)刻，正方形金屬框ABCD在平行導(dǎo)軌向上的恒定外力作用下靜止于導(dǎo)軌上。T時(shí)刻撤去外力，框?qū)⒀貙?dǎo)軌下滑，金屬框在CD邊、AB邊經(jīng)過(guò)EF時(shí)的速度分別為v1和v2．已知金屬框質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為d、每條邊電阻為R，框中磁場(chǎng)按余弦規(guī)律變化時(shí)產(chǎn)生的正弦式交變電流的峰值，求：（1）CD邊剛過(guò)EF時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差