热点强化突破(十)
热点1 交流电的产生及描述
正弦式交流电的物理量、图象、表达式是高考的热点,主要是以图象的形式考查交流电的频率(周期)、瞬时值表达式、有效值等.
1.(单选)如图所示,以300 r/min绕中心轴匀速转动的线圈abdc的面积是0.05 m2,线圈共100匝,线圈电阻r=1 Ω,定值电阻R=9 Ω,匀强磁场的磁感应强度大小B= T,从如图所示的线圈位置开始计时,则( )
A.电路中电压表的示数约为32 V
B.线圈转动 s时,磁通量的变化量大小为 Wb
C.线圈转动 s时,通过电阻R的电流为 A
D.线圈转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为 C
解析:选D.线圈匀速转动产生的电动势为e=nBSωcos ωt=100cos 10πt(V),所以电压表示数为U=≈64 V,A错;线圈转过 s,即线圈转过的角度为θ=ωt=,磁通量的变化量大小为ΔΦ=BSsin =Wb,B错;线圈转动 s时,通过电阻R的电流为i==cos (A)=5 A,C错;由q=t=== C,D对.
2.(单选)某交流发电机的线圈在匀强磁场中绕与磁感应强度方向垂直的转轴匀速转动时,产生了如图所示的交变电流,若将此交流发电机接在原、副线圈匝数比为1∶20的理想变压器上,下列说法中正确的是( )
A.副线圈输出电压的频率为100 Hz
B.副线圈输出电压的最大值为620 V
C.t=0时刻,发电机的线圈与磁感应强度方向平行
D.设交流电周期为T,则0~和~时间内,感应电动势的平均值之比是2∶1
解析:选C.由原线圈输入电压的变化规律可知,输入交变电压的周期为0.02 s,频率为50 Hz,所以副线圈输出电压的频率为50 Hz,选项A错误;原线圈输入电压的最大值为310 V,根据变压比关系,副线圈输出电压的最大值为6 200 V,选项B错误;t=0时刻,感应电动势最大,发电机的线圈在与中性面垂直的位置,C正确;0~和~时间内,磁通量按正弦规律变化,感应电动势平均值的比值是==+1,D错误.