(练习)18 易错强化练(三) 交变电流与远距离输电-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

易错强化练(三)　交变电流与远距离输电 练易错 易错点1| 未记清中性面位置的特点 [防范要诀] (1)记清中性面位置的特点 中性面位置是分析交变电流产生过程中各物理量变化情况的关键位置，线圈平面与中性面位置重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将改变。 (2)记清垂直中性面位置的特点 线圈平面与中性面位置垂直时(即峰值位置)，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不变。 [对点集训] 1．(多选)在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示。已知矩形线圈的匝数N＝100，以角速度ω＝100π rad/s绕OO′轴匀速转动，则(　　) A．t＝0.005 s时线圈中磁通量的变化率为零 B．t＝0.01 s时线圈平面与中性面重合 C．穿过线圈的最大磁通量为0.01 Wb D．经t＝1 s时间，交变电流方向改变100次 BCD　解析：t＝0.005 s时感应电动势最大，线圈的磁通量变化率也最大，A错误；t＝0.01 s时感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，线圈平面与中性面重合，B正确；感应电动势的最大值为314 V，由Em＝NΦmω可得Φm＝0.01 Wb，C正确；在一个周期T＝0.02 s时间内，交变电流方向改变两次，即在1 s时间内可改变100次，故D正确。 易错点2| 分析交变电流图像失误 [防范要诀] (1)要找准交变电流的最大值(峰值)对应的时刻。 (2)明确不同时刻交变电流的瞬时值。 (3)区别中性面与垂直中性面位置所对应的时刻。 (4)弄清交变电流方向改变对应的时刻。 [对点集训] 2．(多选)如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动。当从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t＝时刻(　　) A．线圈中的电流最大 B．穿过线圈的磁通量最大 C．线圈所受的安培力最大 D．线圈中的电流为零 BD　解析：t＝＝，此时i＝0，线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，A错误，B、D正确；由于此时线圈中的电流为零，所以线圈所受的安培力为零，C错误。 易错点3| 对交变电流“四值”认识有误 [防范要诀] (1)记住交流电表的读数是有效值。 (2)分清电压表测量的是哪两端的电压。 (3)注意平均值和有效值的区别。 [对点集训] 3．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机的线圈内阻为 5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　) A．电压表V的示数为220 V B．电路中的电流方向每秒钟改变50次 C．灯泡实际消耗的功率为484 W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J D　解析：由题图甲知Em＝220 V，则电源电动势的有效值E＝＝220 V，I＝＝ A＝2.2 A，V的示数为U＝IR＝2.2×95.0 V＝209 V，A错误；线圈每转一圈，电流方向改变两次，故每秒钟电流方向改变 100次，B错误；由P＝UI得 P灯＝UI＝209×2.2 W＝459.8 W，C错误；由Q＝I2rt得Q＝I2rt＝2.22×5.0×1 J＝24.2 J，D正确。 易错点4| 求交变电流有效值时出错 [防范要诀] (1)不要忽视前提，乱套用结论。 (2)注意计算焦耳热时所取时间是否合理。 [对点集训] 4．(多选)有一交变电流如图所示，则由此图像可知(　　) A．它的周期是0.8 s B．它的峰值是4 A C．它的有效值是2 A D．它的频率是0.8 Hz AB　解析：由题图可得T＝0.8 s，f＝＝1.25 Hz，故A正确，D错误；由题图可得Im＝4 A，故B正确；因电流为非正弦式交变电流，故有效值I≠＝2 A，C错误。 易错点5| 对理想变压器的基本规律理解错误 [防范要诀] (1)不要认为无论何种类型的电流(交流或直流)输入变压器，电压比一定等于匝数比。 (2)当副线圈为多个时，公式＝不再成立。 (3)多个副线圈电流与匝数的关系是n1I1＝n2I2＋n3I3＋…。 [对点集训] 5．收音机的变压器初级线圈Ⅰ有1 210匝，接在U1＝220 V的交流电源上，变压器有两个次级线圈。次级线圈Ⅱ的匝数为35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是 1 925 匝。如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是 0.3 A 时，初级线圈Ⅰ的电流I1＝0.114 A。求线圈Ⅲ中的电流和输出电压(电流的计算结果保留3位有效数字)。 解析：由理想变压器电压的规律有 U2＝U1＝×220 V＝6.36 V U3＝U1＝×220 V＝350 V 不计变压器自身的能量损耗，由能量守恒定律得 P1＝P2＋P3，即