11、交变电流与传感器创新题赏析-2020年5月刊高二物理《中学生数理化》

中学生数理代寓三用创新年根周 变电流与传感器创新题赏析 ■甘肃省高台县第一中学冯占余 交变电流与传感器是电磁感应现象研究效值,选项C错误。线圈产生的感应电动势 的继续及其规律的具体应用,相关知识与科 学技术和生活实际联系密切,同学们在学习 的峰值Em=Bm·x·T,一个周期内线 时需要重点关注知识的迁移和应用。下面介 绍几道涉及交变电流或传感器的创新题,揭圈中产生的焦耳热Q 示它们与常规题之间的联系。 项D正确。 交变电流的产生 答案:BD 创新题1:如图1甲所示,一单匝圆形闭 合线圈的半径为r,电阻为R,连接一交流电 显报期豆如图2甲所示,一合小 流表(内阻不计)。线圈内充满匀强磁场,已型发电机线圈的内阻r=59,外接一只电阻 知该磁场的磁感应强度B随时间t按正弦规R=95g的灯泡和理想交流电压表。如图2 律变化,如图1乙所示(规定垂直于线圈所在乙所示是该发电机产生的感应电动势e随时 平面向下为磁场正方向),则下列说法中正确间t变化的图像,则()。 的是() B/T A.t=0.005s时刻,线圈中的感应电流 A.电压表的示数为220V 最大 B.电路中的电流方向每秒改变50次 B.t=0.01s时刻,线圈中的感应电流从 C.灯泡实际消耗的电功率为484W 上往下看沿顺时针方向 D.发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热 C.t=0.015s时刻,电流表的示数为零 D.0~0.02s时间内,线圈中产生的焦耳 提示:由et图像可知,感应电动势的最 热为 大值Em=2202V,周期T=0.02s,因此 解析:线圈产生的感应电动势c感应电动势的有效值E==20,电压 感应电流 △B ER 表的示数 R+r 线圈旋转 0.005时刻,2B=0,故z=0,选项A错误。周,电流方向变化两次,因此电路中的电流方 由楞次定律可知,t=0.01s时刻,线圈中的向每秒改变N 100次。灯泡实际消耗 感应电流沿顺时针方向(从上往下看),选项 B正确。交流电流表测量的是交变电流的有的电功率P=F=45.8W。发电机线圈内 解题篇创新题归根溯源 高二使用2020年5月 冲學生表理化 (E-U)2 阻每秒产生的焦耳热Q 理,在导体棒穿过第一个磁场区域的后一半 时间内,通过外圆环的电流沿顺时针方向逐 24.2J。答案为D 渐减小,内圆环a端电势低于b端电势,内圆 小结:创新题1和上述常规题均涉及交 环产生的感应电动势逐渐增大。答案为D 变电流的产生,其创新之处在于发电方式不 含有二极管的交流电路 同。二者相比创新题1的内容更加新颖、形 创新题2:在如图 式更加灵活。 所示的电路中,理想变压 现学现练:如图3所示,长直导轨OM和 器原、副线圈的匝数比° PN平行且OM与x轴重合,两导轨间距为 n1:n2=22:5,定值电 d,两导轨间垂直于纸面向里的匀强磁场沿y阻R1=R2=259,D为 7. 轴正方向按y=d\s2 的规律分布,两金 理想二极管,原线圈接 属圆环固定在同一绝缘平面内,外圆环串联=220/2sin(100π)V的交流,则 定值电阻R与两导轨相连,与两导轨接触 A.交流的频率为100Hz 良好的导体棒从OP位置开始始终垂直导轨 B.通过电阻R2的电流为1A 沿x轴正方向以速度v做匀速运动。规定内 C.通过电阻R2的电流为A 圆环a端电势高于b端电势时,a、b两端间 D.变压器的输入功率为200W 的电压a为正,如图4所示的四幅u-x图 解析:由原线圈所接交流的表达式t 像可能正确的是( 220/2sin(100xt)V可知,频率f 50Hz,选项A错误。由变压器原线圈两端 电压的有效值U1=220V,n1:n2=22:5, 解得副线圈两端电压U2=50V。因 图 为电阻R2与二极管D串联,二极管具有单 向导电性,所以电阻R2两端电压U2需满足 U.T+0-R。·T,解得U2′=25/2V, 由欧姆定律可知,通过电阻R2的电流I2 R,=/2A,选项B错误,C正确。变压器输 出端的总功率P出R1 I2R2=150W,由变 图4 压器输入功率等于输出功率可知,P×=150 思路点拨:导体棒向右匀速运动切割磁W,选项D错误 答案:C 感线产生的感应电动势 温报亚在如图6甲所示的电 Busin 2d,通过外圆环的电流为正弦式交路中,变压器原、副线圈的匝数比为20:1, 变电流。在导体棒穿过第一个磁场区域的前电表均为理想交流电表,Rτ为光敏电阻(其 时间内,通过外圆环的电流沿顺时针方阻值随光照增强而减小),L和L2是两个完 向逐渐增大,由楞次定律可知,内圆环a端电全相同的灯泡。原线圈接人如图6乙所示的 势高于b端电势·因电流的变化率逐渐减小·正弦式交变电流,下列说法中正确的 故内圆环产生的感应电动势逐渐减小。同是() 中学生数理代寓三用创新年根周 R1被短路