2020高考物理 考前冲刺Ⅱ专题10 交变电流的解题方法和技巧 3页

‎2020考前冲刺物理 ‎ 1． 有一正弦交流电源，电压有效值U=120V，频率为f=50Hz向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？‎ 解析：由正弦交流电的最大值与有效值U的关系得：Um=120V 设t=0时交流电的瞬时电压U=0则交流电的瞬时表达式为 U=120sin100t V 如图所示，画出一个周期内交流电的U-t图象，其中阴影部分对应的时间t1表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1，‎ 当U=U0=60V时，由上式得t1=1/600s，再由对称性求得一个周期内能发光的时间：‎ 1． 把一电容器C接在220V的交流电路中，为了保证电容不被击穿，电容器C的耐压值是多少？‎ 解析：不低于200V，不少学生往把电容器与灯泡类比，额定电压220 V的灯泡接在220 V的交流电源上正常发光.从而错误的认为电容器的耐压值也只要不低于220V即可，事实上，电容器接在交流电路中一直不断地进行充、放电过程.电容器两极间电压最大可达200V，故电容器C的耐压值应不低于200V.‎ 2． 如图6.09所示，两平行导轨与水平面间的倾角为，电阻不计，间距L＝‎0.3‎m，长度足够长，导轨处于磁感应强度B＝1T，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值为R0＝2Ω电阻，另一横跨在导轨间的金属棒质量m＝‎1kg，电阻r＝1Ω棒与导轨间的滑动摩擦因数μ＝0.5，当金属棒以平行于导轨的向上初速度υ0＝‎10m/s上滑，直至上升到最高点过程中，通过上端电阻电量＝‎0.1C（g取‎10m/s2），求上端电阻R0产生的焦耳热？‎ 图6.09‎ 解析：设棒沿斜面能上升的最大距离为s，磁感应强度B垂直斜面向上，则等效电路和 ‎＝R 从金属棒开始运动到最高点过程，利用能量守恒关系有 ‎＋μmgcosθ·s＋mgsinθ·s＝‎ R＝＝5J 此题中，求电阻产生的焦耳热应该用电流的有效值计算，由于无法求，因此只能通过能量关系求得.‎