【新课标】2013年高考物理 核心考点解读+名师点评 交变电流

新课标2013年高考考前预测核心考点专项突破 交变电流 【核心内容解读】将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中就会产生出正弦式交变电流。线圈在匀强磁场中转动时，通过线圈的磁通量最大时，磁通量变化率为零，产生的感应电动势为零；通过线圈的磁通量为零时，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大；匝数为N，面积为S的线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω转动，产生的感应电动势（交变电动势）的最大值为Em=NBSω。正弦式交变电流的图象是正弦曲线，由交变电流的图象可知交变电流的周期和最大值。交变电流的有效值是根据同时间、同电阻、产生相同热量的直流电流的数值来确定的。 预测题1. 如图3所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连．金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转．下列说法中正确的是 A．交流电流表A的示数随时间按余弦规律变化 B．线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示数越小 C．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流瞬时值最大 D．线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻R的电流的有效值也变为原来的两倍 解析：交流电流表A的示数为交变电流的有效值，不随时间按余弦规律变化，选项A错误；线圈转动的角速度越大，交变电流的有效值越大，交流电流表A的示数越大，选项B错误；线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流瞬时值最大，选项C正确；线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻R的电流的有效值也变为原来的两倍，选项D正确。 【答案】：CD 【名师点评】矩形线圈以恒定角速度绕过线圈平面的某一轴转动，若从中性面开始计时，产生的交变电流按照正弦规律变化，若从与磁场平行位置开始计时，产生的交变电流按照余弦规律变化。若线圈面积为S，转动角速度为ω，磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，则产生的交变电动势最大值为Em=nBSω。 预测题2．如图13甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应