高考物理一轮总复习课时冲关三十九交变电流的产生和描述（含解析）新人教版

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1、交变电流的产生和描述[A级－基础练]1．(2019·广东肇庆模拟)(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中转动，它产生的交流电动势为e＝220sin100πt(V)．关于这个交变电流，下列说法中正确的是(　　)A．交变电流的频率为100HzB．该电动势的有效值为220VC．线圈转动的角速度ω＝50πrad/sD．t＝0时，线圈平面处于中性面解析：BD　[由2πf＝100πrad/s知，该交变电流的频率为50Hz，A错；电动势有效值E＝＝220V，B对；线圈转动的角速度ω＝100πrad/s，C错误；t＝0时，e＝0，此时线圈处于中性面，D

2、对．]2．矩形线圈abcd在如图所示的磁场中以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直纸面向里，其中ab边左侧磁场的磁感应强度大小是右侧磁场的2倍．在t＝0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在向纸外转动．规定图示箭头方向为电流正方向，则线圈中电流随时间变化的关系图线应是(　　)解析：A　[绕垂直磁场的轴转动时，线圈能够产生的最大感应电动势Em＝nBSω，因左侧磁场的磁感应强度大小是右侧磁场的2倍，所以线圈在左侧磁场中产生的感应电动势最大值是右侧磁场中最大值的2倍，再利用楞次定律分析感应电流方向，可知选项A正确．]3．如图所示为一交

3、变电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是(　　)A．5A　　　　　B．5AC．3.5AD．3.5A解析：B　[选择一个周期(0.02s)的时间，根据交流电有效值的定义和焦耳定律．有：I2RT＝IR×＋IR×，代入数据解得：I＝5A，即B项正确．]4．(2018·全国卷Ⅲ)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(　　)A．1∶B.∶1C．1∶2D．2∶1解析：D　[由焦耳定律Q＝·t得：Q方

4、＝·＋·Q正＝·＋·所以＝故D正确，A、B、C错误．]5．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T，从中性面开始计时，当t＝T时，感应电动势的瞬时值为10V，则此交流电电压的有效值为(　　)A．5VB．10VC．10VD．20V解析：C　[从中性面开始计时，瞬时值表达式为e＝Emsint，当t＝T时，e＝＝10V，解得Em＝20V，有效值E＝＝10V，C正确．]6．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于

5、磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为(　　)A.B.C.D.解析：D　[线框转动的角速度为ω，进磁场的过程用时周期，出磁场的过程用时周期，进、出磁场时产生的感应电流大小均为I′＝，则转动一周产生的感应电流的有效值I满足：I2RT＝2R×T，解得I＝，D项正确．]7．(多选)如图所示，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象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是(　　)A．在图中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

6、电a的瞬时值表达式为u＝10sin5πt(V)D．交流电b的最大值为V解析：BCD　[在图中t＝0时刻，感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，A错误；a的周期为0.4s，b的周期为0.6s，转速与周期成反比，所以转速之比为3∶2，B正确；交流电的瞬时值表达式为u＝Umsinωt，所以a的瞬时值表达式为u＝10sint＝10sin5πt(V)，C正确；由Um＝NBSω，可知角速度变为原来的，则最大值变为原来的，交流电b的最大值为V，D正确．][B级－能力练]8．如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，从

7、图示位置开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示．若线圈的转速变为原来的2倍，而其他条件保持不变，从图示位置转过90°开始计时，则能正确反映线圈中产生的电动势e随时间t的变化规律的图象是(　　)解析：A　[由题图乙知，周期T＝4s，感应电动势的最大值Em＝1V，而感应电动势的最大值的表达式Em＝NBSω＝NBS·.若仅把线圈的转速变为原来的2倍，则周期T′变为原来的，即T′＝2s，而感应电动势的最大值Em′变为原来的2倍，即Em′＝2V，所以选项B、C错误；从图示位置转过90°开始计时，也就是t＝0时线圈中产生的感

8、应电动势应为0，所以选项A正确，D错误．]9．(2019·贵州贵阳高三适应性考试)(多选)有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示；图中N、S是一对固定的磁极，磁极间有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈，转轴的一端有一