2020届高考物理计算题复习《交变电流综合题》（解析版）.docx

第 =page 2 2页，共 =sectionpages 2 2页 第 =page 1 1页，共 =sectionpages 1 1页 《交变电流综合题》 一、计算题 如图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。(取π=3.14)求：(1)交流发电机产生的电动势的最大值；(2)从t=0时刻开始计时，线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向；(3)电路中交流电压表的示数；(4)从图示位置转过90°，通过线圈的电量？整个回路的焦耳热？  如图所示，交流发电机线圈abcd的面积为S=0.05m2，线圈匝数n=100，在磁感应强度为B=1πT的匀强磁场中，以ω=10π?rad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50Ω，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，(1)推导出线圈中电动势最大值的表达式Em，并求出其值；(2)写出线圈中电动势瞬时值的表达式em；(3)分别计算电压表的示数U、电流表的示数I和电阻 一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R． (1)写出此时刻线圈中感应电流的方向． (2)线圈转动过程中感应电动势的最大值为多大？ (3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？ (4)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电荷量是多少？ (5)图中理想电流表和理想电压表的示数各是多少？ 如图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=10、电阻r=1Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=99Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。求：(1)交流发电机产生的电动势的最大值；(2)电路中交流电压表的示数；(3)试推导线圈在中性面开始计时该交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式。  如图所示，边长为a=10cm的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以n=10r/s的转速匀速转动，磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈的匝数N=100匝，电阻r=1Ω.线圈两端分别接在两个固定于OO′轴上且彼此绝缘的金属滑环上，外电路接有R=9Ω的电阻，并接有一只理想交流电压表．求：(1)电压表的读数；(2)若从线圈通过中性面开始计时，转过90°过程中，通过电阻R的电荷量；(3)在1min内，作用在线圈上的外力所做的功是多少？  如图所示为一交流发电机的原理示意图，已知矩形线圈abcd的面积S=0.1m2，匝数N=100，线圈的总电阻r=1Ω，线圈两端通过电刷E、F与阻值R=9Ω的定值电阻连接。线圈在磁感强度B=210πT的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速n=1200r/min。不计电路中的其它电阻。求：(1)线圈中感应电动势的最大值Em；(2)图中电压表的示数U；(3)线圈转动一圈过程中电阻R上产生的热量Q。 如图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量Φ随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。求：(1)交流发电机产生的电动势的最大值及有效值；(2)电路中交流电压表的示数；(3)一个周期内，整个回路的焦耳热 如图甲所示，正方形闭合线圈abcd边长为10cm，总电阻为2.0Ω，匝数为100匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．求： ⑴在0～2s内线圈中感应电动势的大小； ⑵在t=1.0s时线圈的ad边所受安培力的大小和方向； ⑶线圈中感应电流的有效值． 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为?10cm和20cm，内阻为?5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以502?rad/s的角速度匀速转动，线圈通过电刷和外部?20Ω的电阻R相接．求：(1)电键S合上后，电压表和电流表示数；