人教版高中物理热点13　交流电路的分析与计算.docx

热点13　交流电路的分析与计算
1．(2022·浙江嘉兴市二模)如图甲所示是一种可手摇发电的手电筒，除照明外还可手摇发电为手机充电．其回路处在磁感应强度大小为0.01 T的匀强磁场中，磁场方向如图乙所示，图乙时刻半圆形导线束位于纸面内．从右向左看，手柄以 rad/s逆时针匀速转动，则(　　)
A．该手摇电筒中的电流是直流电
B．图乙时刻半圆形导线束上电流从A到B
C．图乙时刻半圆形导线束受安培力大小为0
D．图乙所示电流表的示数为0.4 A
答案　C
解析　根据手摇电筒的结构，线圈转动切割磁感线产生的感应电流方向不断变化，故该手摇电筒中的电流是交流电，A错误；题图乙时刻半圆形导线束速度方向与磁场方向平行，故该时刻无感应电流，半圆形导线束所受安培力大小为0，B错误，C正确；电流表的示数为转一圈的有效值，由题干中的已知条件无法求出电路中的电流有效值，D错误．
2．(2018·全国卷Ⅲ·16)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正．该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示．则Q方∶Q正等于(　　)
A．1∶ B.∶1
C．1∶2 D．2∶1
答案　D
解析　由有效值概念知，一个周期内产生热量Q方＝·＋·＝T，Q正＝T＝T＝·T，故Q方∶Q正＝2∶1，故选D.
3．(多选)(2022·广东省模拟)浮桶式波浪发电灯塔的原理示意图如图甲所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中
．该线圈与阻值R＝15 Ω的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N＝200的线圈所处辐射磁场的磁感应强度B＝0.2 T，线圈直径D＝0.4 m，电阻r＝1 Ω.取重力加速度g＝10 m/s2，π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v＝0.4πsin πt (m/s)，则下列说法正确的是(　　)
A．波浪发电产生电动势e的瞬时值表达式为e＝64sin πt (V)
B．灯泡中电流i的瞬时值表达式为i＝sin πt (A)
C．灯泡的电功率为120 W
D．灯泡两端电压的有效值为30 V
答案　ACD
解析　波浪发电产生电动势e的瞬时值表达式为e＝NBlv＝64sin πt (V)，产生电动势最大值为Emax＝64 V．根据闭合电路欧姆定律有i＝＝4sin πt (A)，A正确，B错误；灯泡电流的有效值为I＝ A＝2 A，则灯泡的功率为P＝I2R＝120 W，C正确；灯泡两端电压的有效值为U＝IR＝30 V，D正确．
4．(多选)(2022·湖南省隆回县第二中学模拟)如图甲所示为一种家用台灯的原理图．理想自耦变压器的两端a、b间接入有效值为220 V的交流电，变压器线圈总匝数为1 100，交流电流表A为理想电表，灯泡的额定电压为220 V、额定功率为60 W，其伏安特性曲线如图乙所示，下列说法正确的是(　　)
A．当滑片P上移时，灯泡亮度增加
B．当滑片P上移时，变压器的输入功率变小
C．当c、P之间线圈匝数为600时，灯泡的功率约为24 W
D．当c、P之间线圈匝数为600时，电流表