高考物理一轮复习练习：交变电流的产生和描述.docx

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1、交变电流的产生和描述练习一、选择题1.矩形线圈的面积为S，匝数为n，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO以角速度匀速转动当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时()A线圈中的电动势为nBSB线圈中的电动势为0C穿过线圈的磁通量为0D穿过线圈的磁通量变化率最大2交流发电机发电示意图如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是()A转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大B转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零C转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大D转到图丁位置时，AB边感应电流方向为AB3.一正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示，则()A交流电的频率为50 HzB交流电压的有

2、效值为100 VC交流电压瞬时值表达式为u100sin 50t(V)D此交流电压可以直接接耐压值为80 V的电容器4.有A、B两个完全相同的电阻，若A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则通过这两个电阻的电流的有效值之比为()A52 B.C5 D.25.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R10 的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图像，则()A电阻R上的电功率为20 WBt0.02 s时，R两端

3、的电压瞬时值为零CR两端的电压u随时间t变化的规律是u14.1cos 100t VD通过R的电流i随时间t变化的规律是i14.1cos 50t A6(多选)如图甲所示，一矩形金属线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间的变化图像如图乙所示，则下列说法正确的是()A线圈转动的频率为25 HzBt0时穿过线圈的磁通量为最大Ct0.01 s时穿过线圈的磁通量变化率为零D该线圈产生的电动势表达式为e15sin 50t(V)7(多选)如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示，则()A两次t0时刻

4、线圈平面均与中性面重合B曲线a、b对应的线圈转速之比为23C曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD曲线b表示的交变电动势有效值为10 V8.在匀强磁场中，一个100匝的矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，线圈外接定值电阻和理想交流电流表(如图甲所示)穿过该线圈的磁通量按正弦规律变化(如图乙所示)已知线圈的总电阻为2 ，定值电阻R8 .下列说法正确的是()A电动势的瞬时值表达式e4sin t(V)B电流表的示数最小为0C一个周期内产生的热量约为32 JD0.51.5 s的时间内，通过线圈横截面的电荷量为09(多选)如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R

5、，ab的中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始以角速度绕OO轴匀速转动，则以下判断正确的是()A图示位置线圈中的感应电动势为EmBL2B闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为eBL2sin tC线圈从图示位置转过180的过程中，流过电阻R的电荷量为qD线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q10.一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()A1 B.1C12 D2111.(多选)单匝闭合矩形线框电阻为

6、R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示下列说法正确的是()A.时刻线框平面与中性面垂直B线框的感应电动势有效值为C线框转一周外力所做的功为D从t0到t过程中线框的平均感应电动势为12.(多选)如图，M为半圆形导线框，圆心为OM，N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON，两导线框在同一竖直面(纸面)内，两圆弧半径相等，过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面现使导线框M、N在t0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A两导线框中均会产生正弦交流电B两导线框中感应电流的周期都等于

7、TC在t0时，两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等二、非选择题13有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20 cm，线圈总电阻为1 ，线圈绕OO轴以10 rad/s的角速度匀速转动，如图所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，问： (1)该线圈产生的交变电流电动势的峰值、电流的峰值分别是多少？(2)若从中性面位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式(3)线圈从中性面位置开始转过30时，感应电动势的瞬时值是多大？14如图所示，N50匝的矩形线圈abcd，ab边长l120 cm，ad边长l225 cm，放在磁感应强度B0.4 T的匀强磁场中，

8、外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO轴以n3000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r1 ，外电路电阻R9 .t0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里求：(1)t0时感应电流的方向；(2)感应电动势的瞬时值表达式；(3)线圈转一圈外力做的功；(4)从图示位置转过90的过程中流过电阻R的电荷量15发电机转子是匝数n100、边长L20 cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以100 rad/s的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时线圈的电阻r1 ，外电路电阻R99 .试求：(1)写出交变电流瞬时值表达式；(2)外

9、电阻上消耗的功率；(3)从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少？答案：1. B 2D 3. C 4.D 5. C 6 ABD 7 AC 8. C9 BD 10. D 11. BC 12. BC13 (1)交变电流电动势的峰值为EmnBS100.50.2210 V6.28 V电流的峰值为Im6.28 A.(2)从中性面位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为eEmsin t6.28sin 10t V.(3)线圈从中性面位置开始转过30，感应电动势的瞬时值eEmsin 303.14 V.14 (1)根据右手定则，线圈感应电流方向为adcba.(2)线圈的角速度2n100 rad/s题

10、图所示位置的感应电动势最大，其大小为EmNBl1l2代入数据得Em314 V感应电动势的瞬时值表达式eEmcos t314cos 100t (V)(3)电动势的有效值E线圈匀速转动的周期T0.02 s线圈匀速转动一圈，外力做功大小等于电功的大小即WI2(Rr)TT代入数据得W98.6 J(4)从t0起线圈转过90的过程中，t内流过R的电荷量：qt代入数据得q0.1 C15 (1)电动势的最大值：EmnBL2628 V根据闭合电路欧姆定律得Im6.28 A故交变电流瞬时值表达式：i6.28sin 100t (A)(2)电流的有效值I外电阻上消耗的功率：PI2RR1.95103 W(3)从计时开始到线圈转过过程中，平均感应电动势nn平均电流：通过外电阻的电荷量：qt0.01 C.学科网（北京）股份有限公司