2013届高三物理一轮复习 10.1交流电的产生及其描述精品练习 新人教版选修3-2

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1、第一讲　交流电的产生及其描述1．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e＝220sin100πt(V)，那么(　　)A．该交变电流的频率是100HzB．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直C．当t＝s时，e最大D．该交变电流电动势的有效值为220V解析　根据交变电流的表达式可知该交变电流的频率f＝＝50Hz，有效值为220V，A、D错；当t＝0时，e＝0，所以线圈平面恰好处于中性面，B错；当t＝s时，e有最大值220V，C正确．答案　C2．将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示

2、．下列说法正确的是(　　)A．电路中交变电流的频率为0.25HzB．通过电阻的电流为AC．电阻消耗的电功率为2.5WD．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V解析　电路中交变电流的频率f＝＝25Hz，A错；通过电阻的电流应为有效值I＝＝＝A，用交流电压表测得电阻两端的电压是V，B、D错；电阻消耗的电功率P＝I2R＝2.5W，C对．答案　C3．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，产生的交流电动势的最大值为Em，转动的角速度为ω.设t＝0时线圈平面与磁场平行，当线圈的匝数增加一倍，转速也增大一倍，其他条件不变时，

3、交变电流的电动势表达式为(　　)A．e＝2Emsin2ωt　　　　　　B．e＝4Emsin2ωtC．e＝Emcos2ωtD．e＝4Emcos2ωt解析　产生电动势的最大值Em＝NBSω，当N′＝2N，ω′＝2ω时，Em′＝4Em，所以交变电流的电动势的表达式为e＝4Emcos2ωt，D项正确．答案　D4．如图所示，图①和图②分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲W乙为(　　)A．1:B．1:2C．1:3D．1:6解析　

4、电功的计算，电流要用有效值计算，图①中，由有效值的定义得2R×2×10－2＋0＋2R×2×10－2＝IR×6×10－2，得I1＝A；图②中，电流的值不变I2＝1A，由W＝UIt＝I2Rt可以得到W甲：W乙＝1：3.C正确．答案　C5.通有电流i＝Imsinωt的长直导线OO′与断开的圆形导线圈在同一平面内，如图所示(设电流由O至O′为正)，为使A端的电势高于B端的电势，且UAB减小，交变电流必须处于每个周期的(　　)A．第一个周期B．第二个周期C．第三个周期D．第四个周期解析　由E∝∝可知，要E减小，即要减小，题中要求φ

5、A>φB，由楞次定律知，只有在第一个周期才符合要求，A项正确．答案　A6．如图①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轴OO′以恒定角速度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②所示的余弦规律变化，在t＝时刻(　　)A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量最大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　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、磁通量的变化率不同；t＝＝，线圈转过90°，B、C正确．答案　BC7．一个单匝

6、矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则(　　)A．线框交变电动势的最大值为nπBSB．线框交变电动势的有效值为nπBSC．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD．感应电动势瞬时值为e＝2nπBSsin2nπt解析　线框交变电动势的最大值为Em＝BSω＝2nπBS，产生的感应电动势瞬时值为e＝2nπBSsin2nπt，A错，D对；该线框交变电动势的有效值为E＝＝nπBS，B对；线框中的平均感应电动势E＝＝4nBS，C错．答案　BD8.如图所示

7、，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是(　　)A．t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3:2C．交流电a的有效值为5VD．交流电b的最大值为5V解析　由图可知，t＝0时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量最大，A错误；由图像可知，Ta:Tb＝2:3，故na:nb＝3:2，B正确；由图像可知，交流电a的有效值E＝＝5V，C正确；交流电最大值Um＝NBSω，故Uma:Umb＝3:2，故Um

8、b＝＝6.67V，D错误．答案　BC9.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边正在向纸面外转动．则(　　)A．线圈中电流t时刻瞬时值表达式为i＝cosωtB．线圈中电流