2012高考物理 考前沖刺Ⅱ?qū)ｎ}10 交變電流的解題方法和技巧

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1、 2012考前沖刺物理 1． 有一正弦交流電源，電壓有效值U=120V，頻率為f=50Hz向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U0=60V，試估算在一個(gè)小時(shí)內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時(shí)間有多長(zhǎng)？為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象？ 解析：由正弦交流電的最大值與有效值U的關(guān)系得：Um=120V 設(shè)t=0時(shí)交流電的瞬時(shí)電壓U=0則交流電的瞬時(shí)表達(dá)式為 U=120sin100t V 如圖所示，畫(huà)出一個(gè)周期內(nèi)交流電的U-t圖象，其中陰影部分對(duì)應(yīng)的時(shí)間t1表示霓虹燈不能發(fā)光的時(shí)間，根據(jù)對(duì)稱性，一個(gè)周期內(nèi)霓虹燈不能發(fā)光的時(shí)間為4t1， 當(dāng)U=U0=60V時(shí)，由上式得t1=1/600s，

2、再由對(duì)稱性求得一個(gè)周期內(nèi)能發(fā)光的時(shí)間： 2． 把一電容器C接在220V的交流電路中，為了保證電容不被擊穿，電容器C的耐壓值是多少？ 解析：不低于200V，不少學(xué)生往把電容器與燈泡類比，額定電壓220 V的燈泡接在220 V的交流電源上正常發(fā)光.從而錯(cuò)誤的認(rèn)為電容器的耐壓值也只要不低于220V即可，事實(shí)上，電容器接在交流電路中一直不斷地進(jìn)行充、放電過(guò)程.電容器兩極間電壓最大可達(dá)200V，故電容器C的耐壓值應(yīng)不低于200V. 3． 如圖6.09所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面間的傾角為，電阻不計(jì)，間距L＝0.3m，長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.導(dǎo)

3、軌兩端各接一個(gè)阻值為R0＝2Ω電阻，另一橫跨在導(dǎo)軌間的金屬棒質(zhì)量m＝1kg，電阻r＝1Ω棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，當(dāng)金屬棒以平行于導(dǎo)軌的向上初速度υ0＝10m/s上滑，直至上升到最高點(diǎn)過(guò)程中，通過(guò)上端電阻電量＝0.1C（g取10m/s2），求上端電阻R0產(chǎn)生的焦耳熱？ 圖6.09 解析：設(shè)棒沿斜面能上升的最大距離為s，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直斜面向上，則等效電路和＝R 從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過(guò)程，利用能量守恒關(guān)系有 ＋μmgcosθ·s＋mgsinθ·s＝ R＝＝5J 此題中，求電阻產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)該用電流的有效值計(jì)算，由于無(wú)法求，因此只能通過(guò)能量關(guān)系求得. 3