【创新设计】（山东专用）2022高考物理二轮专题辅导训练 专题4 第9讲 热点二 交变电流的产生及描述（含解析）

热点二　交变电流的产生及描述5．(2022·山东临沂3月质检)某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图4－9－8所示，输出功率是20kW，现用5000V高压输电，输电线上的总电阻是40Ω，再利用n1∶n2＝22∶1的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是(　　)图4－9－8A．交变电流的频率为100HzB．发电机输出电压的有效值为220VC．流过高压输电线的电流为125AD．降压变压器输出电压的有效值为220V解析　由交变电流的图象可知交变电流的频率为50Hz，发电机输出电压的有效值为220V，A项错误，B项正确；由P＝UI得输电电流I＝＝4A，C项错；输电线路上损失的电压ΔU＝IR线＝160V，降压器输出电压的有效值为U2＝U1＝×(5000－160)V＝220V，D项正确．答案　BD6.图4－9－9如图4－9－9所示是交流发电机的原理示意图，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度大小为B的水平向右的匀强磁场中，线框的水平边长为a，竖直边长度为b，线框绕竖直固定轴按俯视的逆时针方向以角速度ω匀速转动，在MN边与磁场方向的夹角到达30°时，NK边在纸面外，ML边在纸面里．下面结论正确的是(　　)A．此时线框中电流方向是由M指向NB．此时产生的瞬时电动势为Bωab-3-\nC．此时穿过线框的磁通量为BabD．此时ML边所受的安培力方向垂直纸面向里解析　根据楞次定律判定电流方向是由N指向M，选项A错误；瞬时感应电动势e＝Bωabcos30°＝Bωab，选项B正确；此时磁通量Φ＝Babsin30°＝Bab，选项C正确；根据左手定则判定ML边所受的安培力方向为垂直纸面向外，选项D错误．答案　BC7．(2022·郑州市一模)图4－9－10甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R＝10Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V．图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象，则(　　)图4－9－10A．电阻R上的电功率为20WB．0.02s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos100πt(V)D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝cos50πt(A)解析　电压表上的示数为有效值，故可知电阻R上的电功率为P＝＝10W，则A错误；由乙图可知，0.02s时磁通量为0，但磁通量的变化率是最大的，故此时的电压瞬时值最大，则B错误；由于磁通量按正弦规律变化，则电动势必按余弦规律变化，且电压最大值为10V，ω＝＝100πrad/s，所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos100πt(V)，故C正确；同理可知通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝＝1.41cos100πt(A)，则D错误．答案　C8．(2022·济南模拟)如图4－9－11甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b间接一正弦交变电源，其电压随时间的变化规律如图乙所示．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器，R1为一定值电阻．下列说法中正确的是(　　)图4－9－11A．电压表V的示数为22VB．当传感器R2所在处出现火情时，电压表V的示数减小-3-\nC．当传感器R2所在处出现火情时，电流表A的示数增大D．当传感器R2所在处出现火情时，电阻R1的功率变大解析　U1＝220V，＝，U2＝U1＝×220V＝22V，而伏特表的示数要小于22V，A错；当所以B、C、D正确．答案　BCD-3-