热点强化突破(十三)热点1交变电流规律的应用高考常考查交变电流的规律,如从不同位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式,通过线圈的Φ-t图与相对应的e-t图之间的对应关系;交变电流的有效值的定义及其计算.有关有效值与平均值区别的计算.交变电流的四值分别用于如下情况:(1)在研究电容器是否被击穿时,要用峰值(最大值),电容器标明的电压是它在直流电源下工作时承受的最大电压;(2)在求解某一时刻的电压、电流时,只能用瞬时值;(3)求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流时,要用有效值;(4)求通过导体横截面的电荷量时要用平均值,q=It,平均值的计算要用E=nΔΦΔt和I=ER,切记E≠E1+E22且平均值不等于有效值.实战演练1.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动轴OO′以恒定的角速度ω转动,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,在t=π2ω时刻()A.线圈中的电流最大B.穿过线圈的磁通量为零C.线圈所受的安培力为零D.穿过线圈磁通量的变化率最大解析:选C.注意线圈转动过程中通过两个特殊位置(平行于磁感线和垂直于磁感线)时的特点;磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率不同;t=π2ω=T4,线圈转过90°,本题应选C.2.如图所示,单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,以恒定的角速度ω绕ab边转动,磁场方向垂直于纸面向里,线圈所围面积为S,线圈导线的总电阻为R.t=0时刻线圈平面与纸面重合,且cd边正在向纸面内转动,则()A.线圈中电流t时刻瞬时值表达式为i=BSωRcosωtB.线圈中电流的有效值为I=BSωRC.线圈中电流的有效值为I=2BSω2RD.线圈消耗的电功率为P=BSω22R解析:选CD.因t=0时刻线圈平面处于中性面位置,故瞬时值表达式i=BSωRsinωt.电流有效值I=Im2=2BSω2R,P=I2R=B2ω2S22R,故A、B错误,C、D正确.热点2理想变压器的综合应用理想变压器的应用是高考的热点内容,主要涉及理想变压器的原理、基本关系及动态分析,有时结合电能的输送进行综合考查,掌握变压器的变压比及制约关系是解此类问题的关键.实战演练3.(2013·湖北八校联考)如图所示,一理想变压器与定值电阻R1、理想电流表A1,共同接入电压恒为U的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可以通过调节滑动触头P来改变,副线圈连接了变阻器R、定值电阻R2和理想电流表A2,则()A.若保持R不变,将触头P向下滑动,则电源U的总功率变小B.若保持R不变,将触头P向下滑动,则A1、A2的读数均变小C.若保持P位置不动,增大R,则R2的电功率变大,R1的电功率不变D.若保持P位置不动,增大R,则A1的读数减小,A2的读数不变解析:选D.若保持R不变,U1不变,P向下滑动,n1减小,由U1n1=U2n2知U2,P2=U22R总,P1,A错;I2=U2R2,B错;若P位置不动,U2不变,R,PR2=U22R2不变,P2=U22R总,C错;I2=U2R总,I1随I2减小而减小,A2读数IR2=U2R2不变,D正确.4.(2013·海淀区模拟)如图所示,有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定,当用户消耗的电功率变大时,有()A.U2减小,U4变大B.U2不变,U3变小C.P1变小,P2变小D.P2变大,P3变大解析:选BD.从能量守恒角度分析,当用户功率增大时,升压变压器的输入功率必增大,即P1增大,根据题意,输入电压U1保持不变,且升压变压器的匝数比不变,故输出电压U2不变;由于P1增大,由P1=U1I1=P2=U2I2可得,I1增加.P2、I2均增加.又U3=U2-I2R,故U3减小,由于降压变压器原、副线圈匝数不变,可知随U3减小,U4也减小,A错误、B正确;由于用户功率增加,即P4增加,理想变压器无功率损失,可得P3=P4,功率P3也增加,故C错误、D正确.