专题十三 交变电流传感器-【创新教程】2019-2023五年高考物理真题分类汇编

　　　　　　专题十三　交变电流　传感器 考点１　交变电流的产生和描述 ◆交流电的产生 １．(２０２２􀅰浙江１月,９,３分)如图所示,甲图 是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁 场分布情况．摇动手柄可使对称固定在转轴 上的矩形线圈转动;乙图是另一种手摇发电 机及磁场分布情况,皮带轮带动固定在转轴 两侧的两个线圈转动．下列说法正确的是 (　　) A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强 磁场 B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强 磁场 C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交 流电 D．乙图中线圈匀速转动时产生的电流是正 弦交流电 ２．(２０２２􀅰广东卷,４,４分) 如图是简化的某种旋转磁 极式发电机原理图,定子 是仅 匝 数n 不 同 的 两 线 圈,n１＞n２,二者轴线在同 一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点 O的距离相等,且均连接阻值为R 的电阻, 转子是中心在O 点的条形磁铁,绕O 点在 该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交 变电流．不计线圈电阻、自感及两线圈间的 相互影响,下列说法正确的是 (　　) A．两线圈产生的电动势的有效值相等 B．两线圈产生的交变电流频率相等 C．两线圈产生的电动势同时达到最大值 D．两电阻消耗的电功率相等 ◆交流电四值 ３．(２０２３􀅰湖南卷,９) 某同学自制了一个 手摇交流发电机,如 图所示．大轮与小轮 通过皮带传动(皮带 不打滑),半径之比为４∶１,小轮与线圈固 定在同一转轴上,线圈是由漆包线绕制而成 的边长为L的正方形,共n匝,总阻值为R． 磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B 的 匀强磁场．大轮以角速度ω匀速转动,带动 小轮及线圈绕转轴转动,转轴与磁场方向垂 直．线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻 值恒为R 的灯泡．假设发电时灯泡能发光 且工作在额定电压以内,下列说法正确的是 (　　) A．线圈转动的角速度为４ω B．灯泡两端电压有效值为３ ２nBL２ω C．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新 绕制成边长仍为L 的多匝正方形线圈, 则灯泡两端电压有效值为４ ２nBL ２ω ３ D．若仅将小轮半径变为原来的两倍,则灯 泡变得更亮 ４．(２０２１􀅰辽宁卷,５,４ 分)如图所示,N 匝正 方 形 闭 合 金 属 线 圈 abcd 的 边 长 为L,线 圈处于磁感应强度大 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８２１ 五年真题分类特训􀅰物理 小为B 的匀强磁场中,绕着与磁场垂直且 与线圈共面的轴OO′以角速度ω 匀速转动, ab边距 轴L４． 线 圈 中 感 应 电 动 势 的 有 效 值为 (　　) A．NBL２ω B．２２NBL ２ω C．１２NBL ２ω D．２４NBL ２ω ５．(２０２１􀅰浙江６月,５,３ 分)如图所示,虚线是 正弦交流电的图像,实 线是另一交流电的图 像,它们的周期T 和最 大值Um 相同,则实线所对应的交流电的有 效值U 满足 (　　) A．U＝ Um ２ B．U＝ ２Um ２ C．U＞ ２Um ２ D．U＜ ２Um ２ ６．(２０２０􀅰海南卷,３,３分)图甲、乙分别表示 两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦 规律变化,分别用I１ 和I２ 表示甲和乙两电 流的有效值,则 (　　) A．I１∶I２＝２∶１ B．I１∶I２＝１∶２ C．I１∶I２＝１∶ ２ D．I１∶I２＝ ２∶１ ７．(２０２１􀅰江苏卷,１２,８分) 贯彻新发展理念,我国风 力发电发展迅猛,２０２０年 我国 风 力 发 电 量 高 达 ４ ０００亿千瓦时．某种风力发电机的原理如图 所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动 下绕线圈对称轴转动,已知磁体间的磁场为 匀强磁场,磁感应强度的大小为０．２０T,线 圈的匝数为１００、面积为０．５m２,电阻为０．６ Ω,若磁体转动的角速度为９０rad/s,线圈中 产生的感应电流为５０A．求: (１)线圈中感应电动势的有效值E; (２)线圈的输出功率P． ◆交流电各参量 ８．(２０２１􀅰北京卷,５,３分)一正弦式交变电流 的i－t图像如图所示．下列说法正确的是 (　　) A．在t＝０􀆰４s时电流改变方向 B．该交变电流的周期为０􀆰５s C．该交变电流的表达式为i＝２cos５πtA