2018年高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 第一讲 交变电流的产生和描述课时作业

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1、第一讲交变电流的产生和描述[A组·基础题]一、单项选择题1.一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示．已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定(　　)A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2B．t2时刻穿过线框的磁通量为零C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D．线框转动的角速度为解析：t1时刻，感应电动势最大，穿过线框的磁通量应为零，A错误；t2时刻，穿过线框的磁通量最大为Φm＝BL2，B错误；t3时刻，感应电动势最大，则磁通量变化率也最大，C错误；交变电流的最大值为Em＝BL2ω，则ω＝

2、，D正确．答案：D2.(2017·湖北重点中学联考)如图所示为某一线圈交流电的电流—时间关系图象(前半个周期为正弦波形的)，则一个周期内该电流的有效值为(　　)A.I0　　　　　　　　B.I0C.I0D.I0解析：设电流的有效值为I，由I2RT＝()2R·＋(2I0)2R·，解得I＝I0.答案：B3．(2017·山东师大附中模拟)如图所示，一交流发电机的矩形线圈共有10匝，其电阻r＝2Ω，面积是0.2m2，在磁感应强度B＝T的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以ω＝10πrad/s的角速度匀速转动，向R＝18Ω的电阻供电．则以下说法中正

3、确的是(　　)A．该线圈产生的是余弦式交变电流B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40VC．线圈开始转动s时流过电阻R的瞬时电流大小为AD．电阻R上消耗的电功率为9W解析：由法拉第电磁感应定律可知，其产生的感应电动势(感应电流)将按照正弦规律变化，选项A错误；由于OO′为线圈的对称轴，所以线圈产生的感应电动势的最大值应为Em＝nBSω＝20V，选项B错误；线圈在转动过程中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝20sin10πtV，所以其感应电流的瞬时值表达式为i＝sin10πtA，故当t＝s时，流经电阻R的瞬时电流大小为i＝sin(10π×)A＝A，选项C错误；

4、流经R的电流的有效值为I＝A，所以电阻R上消耗的电功率为P＝I2R＝9W，选项D正确．答案：D4.(2015·高考四川卷)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压(　　)A．峰值是e0B．峰值是2e0C．有效值是Ne0D．有效值是Ne0解析：由“磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动”知线圈产生正弦交流电．矩形线圈产生感应电动势的最大值为2Ne0

5、，又“不计线圈电阻”，故发电机输出电压的最大值等于2Ne0，有效值是最大值的，D对．答案：D二、多项选择题5.(2016·忻州模拟)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么(　　)A．线圈消耗的电功率为4WB．线圈中感应电流的有效值为2AC．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cost(V)D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝sint解析：线圈转动的角速度ω＝，线圈平面从与磁场方向平行开始计时，当转过60°时，电流的瞬时值表达式为i＝Imco

6、s60°＝1A，解得Im＝2A，则正弦式交变电流的有效值为I＝＝A，B项错；线圈消耗的电功率P＝I2R＝4W，A项正确；由欧姆定律可知，感应电动势最大值为Em＝ImR＝4V，所以其瞬时值表达式为e＝4cost(V)，C项正确；通过线圈的磁通量Φ＝Φmsinωt＝Φmsint，感应电动势的最大值Em＝BSω＝Φm×，Φm＝，联立解得Φ＝sint，D项错．答案：AC6.(2017·沧州五校高三联考)如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动周期为T0.线圈产生的电动势的最大值为Em，则(　　)A．线圈产生的电动势的有效值为EmB．线圈

7、转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C．线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为EmD．经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次解析：由交变电流有效值和最大值的关系可知线圈产生的电动势的有效值为Em，选项A错误；由题意知线圈产生的电动势的最大值为Em＝BSω＝BS，故线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值BS＝，选项B正确；线圈转动过程中磁通量变化率的大小等于产生的感应电动势的大小，选项C正确；正弦式交变电流一个周期内电流方向变化两次，经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变4次，选项D错误．答案：BC7．如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视