高中物理专题1交变电流的产生和描述.docx

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1、基础课1交变电流的产生和描述一、选择题(1～6题为单项选择题，7～11题为多项选择题)1．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图1所示，由图中信息可以判断()图1A．在A、C时刻线圈处于中性面位置B．在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D线圈转过的角度为2πD．若从O～D历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变了100次解析由题中交变电流的图象可知，在A、C时刻产生的感应电流最大，对应的感应电动势最大，线圈处于垂直中性面的位置，选项A错误；在B、D时刻感应电流为零

2、，对应的感应电动势为零，即磁通量的变化率为零，此时磁通量最大，选项B错误；从A～D，经历的时间为34周期，线圈转过的角度3为2π，选项C错误；若从O～D历时0.02s，则交变电流的周期为0.02s，而一个周期内电流的方向改变两次，所以1s内交变电流的方向改变了100次，选项D正确。答案D2．(2017·山东潍坊市联考)现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调控的。如图2所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。调

3、节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为()图2A．UmB.UmC.2UmD.2Um22由有效值的概念可得（Um）2Um，选项B正确。解析2T＝U2T，解得U＝R·R22答案B3．图3甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其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电阻R＝10Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V。图乙是穿过矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象。则下列说法正确的是()图3A．电阻

4、R上的电功率为20WB．0.02s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压随时间变化的规律是D．通过R的电流随时间变化的规律是u＝14.1cos100t(V)πi＝cos50t(A)π解析电阻R上的电功率为U2P＝R＝10W，选项A错误；0.02s时穿过线圈的磁通量变化率最大，R两端的电压瞬时值最大，选项B错误；R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos100πt(V)，通过R的电流随时间变化的规律i＝1.41cos100t(A)π，选项C正确，D错误。答案C4．(2016·福建福州质检)

5、某交流电源电动势随时间变化的规律如图4所示，现用该电源对标称值为“5V10W”的电动机供电，电源内阻不计，下列说法正确的是()图4A．电动机的内阻为2.5ΩB．电动机的发热功率为10WC．通过电动机的电流为2AD．通过电动机的电流为22A解析由图知该电源电动势最大值为Em＝52V，则有效值E＝5V，通过电动机的电流10I＝5A＝2A，电动机是非纯电阻元件，电动机内阻5r<2Ω＝2.5Ω，电动机的发热功率P热＝I2r＜P总＝10W，故A、B、D错误，C正确。答案C5．如图5所示，一半径为L的导体圆

6、环位于纸面内，O为圆心。环内两个圆心角为90°且关于O中心对称的扇形区域内分布有匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B、方向相反且均与纸面垂面。导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触，在圆心和圆环间连有电阻R，不计圆环和导体杆的电阻，当杆OM以恒定角速度ω逆时针转动时，理想电流表A的示数为()图52BL2ωBL2ω2BL2ωBL2ωA.4RB.4RC.2RD.2RBL2ω解析OM切割磁感线产生的电动势E＝2，OM切割磁感线时产生的感E221应电流I＝R，设电流的有效值为I有效，则I有效RT＝2IR×

7、4T，解得I有效＝2BL2ω4R，选项A正确。答案A6．如图6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()图6解析由题图乙知，周期T＝4s，感应电动势的最大值Em＝1V，而感应电2π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T12倍，则周期T′变为原来的2，

8、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、错误；从图示位置转过90°开始计时，BC也就是t＝0时线圈中产生的感应电动势应为0，所以选项A正确，D错误。答案A7．将电阻R、理想电压表V、开关S和交流电源按照图7所示的方式连接起来，其中R＝30Ω，合上开关S后，交流电源输出的正弦交变电压u随时间t变化的关系如图8所示。则()图7