(新课标)高考物理一轮复习 第十一章 交变电流传感器章末热点集训优质课件
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A．t＝0.015 s 时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s 时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为 311 V D．线框产生的交变电动势频率为 100 Hz
6
解析：选 B.由题图乙可知 t＝0.015 s 时感应电动势最大，根
ΔΦ
据 E＝n Δt 知磁通量变化率最大，选项 A 错误．t＝0.01 s 时感应电动势为零，磁通量变化率为零，但通过线框的磁通 量最大，即线框平面与中性面重合，选项 B 正确．正弦交流 电的有效值 E＝Em＝220 V，选项 C 错误．根据题图乙知交
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A．B2LR2v2 C．3B42RL3v
B．B22LR3v D．3B42LR2v2
12
解析：选 C.根据功能关系，外力 F 所做功等于克服安培力所 做的功，也等于导线与杆组成的闭合回路中消耗的电能．整 个过程，导线运动了 3L，第 1 个 L 和第 3 个 L，导线切割磁
感线的长度为12Lsin ωt，产生的感应电动势为 e＝12BLvsin
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[解析] 由于理想变压器输入电压 U1 不变，原、副线圈匝数 不变，所以输出电压 U2 也不变，灯 L 亮度不随 P 的滑动改 变，故选项 A 错误，选项 B 正确．P 向上滑动时，滑动变阻 器接入电路的电阻减小，负载总电阻 R 总减小，由 I2＝RU总2知， 通过副线圈的电流 I2 增大，输出功率 P2＝U2I2 增大，再由II21＝ nn21知输入电流 I1 也增大，故选项 C 错误，D 正确． [答案] BD
2 流电周期 T＝0.02 s，所以频率 f＝T1＝50 Hz，选项 D 错误．
7
交变电流“四值”的应用 (2017·东北三校联考)关于图甲、乙、丙、丁，下列说 法正确的是( )
8
A．图甲中电流的峰值为 2 A，有效值为 2 A，周期为 5 s B．图乙中电流的峰值为 5 A，有效值为 2.5 2 A C．图丙中电流的峰值为 2 A，有效值为 2 A D．图丁中电流的最大值为 4 A，有效值为 2 A，周期为 2 s [解析] 图甲是正弦式交变电流图线，峰值(最大值)为 2 A， 有效值是峰值的 1 ，即 2 A，周期为 4 s，所以 A 选项错误；
第十一章 交变电流传感器
章末热点集训
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交变电流的产生及描述 为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实 验构思方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈 绕转轴 OO1 按图示方向匀速转动(ab 向纸外，cd 向纸内)．并 从图甲所示位置开始计时．此时产生的交流电如图乙所示．第 二次他仅将转轴移至 ab 边上，第三次他仅将转轴右侧的磁场 去掉，关于后两次的电流图象，下列说法正确的是( )
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理想变压器的动态分析 (多选)(高考广东卷)如图所示的电路中，P 为滑动变阻 器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U1 不变，闭合电键 S， 下列说法正确的是( )
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A．P 向下滑动时，灯 L 变亮 B．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大
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2．(2017·浙江五校联考) 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲 成一个完整的正弦曲线形状，它通过两 个小金属环 a、b 与长直金属杆导通，在外力 F 作用下，正 弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动．杆的电阻不计，导线电 阻为 R，ab 间距离为 2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到 杆的距离都是L2 .在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域， 磁场的宽度为 L，磁感应强度为 B.现在外力 F 作用下导线沿 杆以恒定的速度 v 向右运动，在运动过程中导线和杆组成的 平面始终与磁场垂直．t＝0 时刻导线从 O 点进入磁场，直到 全部穿过磁场，外力 F 所做功为 ( )
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3.(多选)如图所 示，三只灯泡均正常发光，现 将滑动变阻器 R 的滑片向下移 动，已知原线圈两端的电压及 原、副线圈的匝数均不变，则下列说法中正确的是( ) A．灯 L3 变暗 B．灯 L1 和 L2 均变暗 C．变压器原线圈的输入功率变大 D．副线圈 n2 中的电流变大
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解析：选 AC.由于原线圈两端的电压及原、副线圈的匝数均 不变，由电压与匝数成正比可知，两个副线圈两端的电压均 不变．当滑动变阻器 R 的滑片向下移动时，副线圈 n3 中的电 流增大，电阻 R1 两端的电压增大，则灯 L3 两端的电压减小， 故灯 L3 变暗，而副线圈 n2 两端的电压及回路中的电阻和电 流不发生变化，故灯 L1 和 L2 的亮度不变，A 正确，B、D 错 误；由于副线圈中的电流增大，故原线圈中的电流也随之增 大，则原线圈的输入功率变大，C 正确．
2
A．第二次是 A 图 C．第三次是 B 图
B．第二次是 C 图 D．第三次是 D 图
3
[解析] 第二次将转轴移到 ab 边上产生的感应电流，同第一 次相同，第三次将 OO1 右侧磁场去掉，线圈在转动过程中只 有一边切割，产生感应电动势的最大值为原来的12，因此选 D.
4
Βιβλιοθήκη Baidu
1.(2017·北京房山区模拟)在匀强磁场中，一矩 形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，如图甲所示，产 生的感应电动势如图乙所示，则下列说法正确的是( )
ωt，相当于正弦交流电，该过程运动的时间 t1＝2vL，消耗的 电能 Q1＝[BLv/（R2 2）]2t1＝B42LR3v；第 2 个 L，
13
导线切割磁感线的长度为 Lsin ωt，产生的感应电动势为 e ＝BLvsin ωt，相当于正弦交流电，该过程运动的时间 t2＝Lv，
消耗的电能 Q2＝（BLvR/ 2）2t2＝B22LR3v；所以外力 F 所做功 W＝Q1＋Q2＝3B42RL3v，选项 C 正确．
2 图乙电流大小改变但方向不变，所以不是交变电流，计算有 效值时因为热效应与电流方向无关，所以仍是峰值的 1 ，即
2 2.5 2 A，所以 B 选项正确；
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图丙是图甲减半的脉冲电流，有效值不可能为峰值的 1 ，所 2
以 C 选项错误；图丁是交变电流图线，周期为 2 s，根据有 效值定义则有：42×R×T2＋32×R×T2＝I2RT，解得电流有效 值 I＝2.5 2 A，所以 D 选项错误． [答案] B
A．t＝0.015 s 时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s 时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为 311 V D．线框产生的交变电动势频率为 100 Hz
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解析：选 B.由题图乙可知 t＝0.015 s 时感应电动势最大，根
ΔΦ
据 E＝n Δt 知磁通量变化率最大，选项 A 错误．t＝0.01 s 时感应电动势为零，磁通量变化率为零，但通过线框的磁通 量最大，即线框平面与中性面重合，选项 B 正确．正弦交流 电的有效值 E＝Em＝220 V，选项 C 错误．根据题图乙知交
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A．B2LR2v2 C．3B42RL3v
B．B22LR3v D．3B42LR2v2
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解析：选 C.根据功能关系，外力 F 所做功等于克服安培力所 做的功，也等于导线与杆组成的闭合回路中消耗的电能．整 个过程，导线运动了 3L，第 1 个 L 和第 3 个 L，导线切割磁
感线的长度为12Lsin ωt，产生的感应电动势为 e＝12BLvsin
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[解析] 由于理想变压器输入电压 U1 不变，原、副线圈匝数 不变，所以输出电压 U2 也不变，灯 L 亮度不随 P 的滑动改 变，故选项 A 错误，选项 B 正确．P 向上滑动时，滑动变阻 器接入电路的电阻减小，负载总电阻 R 总减小，由 I2＝RU总2知， 通过副线圈的电流 I2 增大，输出功率 P2＝U2I2 增大，再由II21＝ nn21知输入电流 I1 也增大，故选项 C 错误，D 正确． [答案] BD
2 流电周期 T＝0.02 s，所以频率 f＝T1＝50 Hz，选项 D 错误．
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交变电流“四值”的应用 (2017·东北三校联考)关于图甲、乙、丙、丁，下列说 法正确的是( )
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A．图甲中电流的峰值为 2 A，有效值为 2 A，周期为 5 s B．图乙中电流的峰值为 5 A，有效值为 2.5 2 A C．图丙中电流的峰值为 2 A，有效值为 2 A D．图丁中电流的最大值为 4 A，有效值为 2 A，周期为 2 s [解析] 图甲是正弦式交变电流图线，峰值(最大值)为 2 A， 有效值是峰值的 1 ，即 2 A，周期为 4 s，所以 A 选项错误；
第十一章 交变电流传感器
章末热点集训
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交变电流的产生及描述 为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实 验构思方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈 绕转轴 OO1 按图示方向匀速转动(ab 向纸外，cd 向纸内)．并 从图甲所示位置开始计时．此时产生的交流电如图乙所示．第 二次他仅将转轴移至 ab 边上，第三次他仅将转轴右侧的磁场 去掉，关于后两次的电流图象，下列说法正确的是( )
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理想变压器的动态分析 (多选)(高考广东卷)如图所示的电路中，P 为滑动变阻 器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U1 不变，闭合电键 S， 下列说法正确的是( )
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A．P 向下滑动时，灯 L 变亮 B．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大
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2．(2017·浙江五校联考) 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲 成一个完整的正弦曲线形状，它通过两 个小金属环 a、b 与长直金属杆导通，在外力 F 作用下，正 弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动．杆的电阻不计，导线电 阻为 R，ab 间距离为 2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到 杆的距离都是L2 .在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域， 磁场的宽度为 L，磁感应强度为 B.现在外力 F 作用下导线沿 杆以恒定的速度 v 向右运动，在运动过程中导线和杆组成的 平面始终与磁场垂直．t＝0 时刻导线从 O 点进入磁场，直到 全部穿过磁场，外力 F 所做功为 ( )
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3.(多选)如图所 示，三只灯泡均正常发光，现 将滑动变阻器 R 的滑片向下移 动，已知原线圈两端的电压及 原、副线圈的匝数均不变，则下列说法中正确的是( ) A．灯 L3 变暗 B．灯 L1 和 L2 均变暗 C．变压器原线圈的输入功率变大 D．副线圈 n2 中的电流变大
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解析：选 AC.由于原线圈两端的电压及原、副线圈的匝数均 不变，由电压与匝数成正比可知，两个副线圈两端的电压均 不变．当滑动变阻器 R 的滑片向下移动时，副线圈 n3 中的电 流增大，电阻 R1 两端的电压增大，则灯 L3 两端的电压减小， 故灯 L3 变暗，而副线圈 n2 两端的电压及回路中的电阻和电 流不发生变化，故灯 L1 和 L2 的亮度不变，A 正确，B、D 错 误；由于副线圈中的电流增大，故原线圈中的电流也随之增 大，则原线圈的输入功率变大，C 正确．
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A．第二次是 A 图 C．第三次是 B 图
B．第二次是 C 图 D．第三次是 D 图
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[解析] 第二次将转轴移到 ab 边上产生的感应电流，同第一 次相同，第三次将 OO1 右侧磁场去掉，线圈在转动过程中只 有一边切割，产生感应电动势的最大值为原来的12，因此选 D.
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Βιβλιοθήκη Baidu
1.(2017·北京房山区模拟)在匀强磁场中，一矩 形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，如图甲所示，产 生的感应电动势如图乙所示，则下列说法正确的是( )
ωt，相当于正弦交流电，该过程运动的时间 t1＝2vL，消耗的 电能 Q1＝[BLv/（R2 2）]2t1＝B42LR3v；第 2 个 L，
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导线切割磁感线的长度为 Lsin ωt，产生的感应电动势为 e ＝BLvsin ωt，相当于正弦交流电，该过程运动的时间 t2＝Lv，
消耗的电能 Q2＝（BLvR/ 2）2t2＝B22LR3v；所以外力 F 所做功 W＝Q1＋Q2＝3B42RL3v，选项 C 正确．
2 图乙电流大小改变但方向不变，所以不是交变电流，计算有 效值时因为热效应与电流方向无关，所以仍是峰值的 1 ，即
2 2.5 2 A，所以 B 选项正确；
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图丙是图甲减半的脉冲电流，有效值不可能为峰值的 1 ，所 2
以 C 选项错误；图丁是交变电流图线，周期为 2 s，根据有 效值定义则有：42×R×T2＋32×R×T2＝I2RT，解得电流有效 值 I＝2.5 2 A，所以 D 选项错误． [答案] B