第一节 交变电流的产生和描述
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一、单项选择题
．(·合肥模拟)一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转
动过程中，线框中的最大磁通量为Φ，最大感应电动势为，下列说法中正确的是( )
．当磁通量为零时，感应电动势也为零．当磁通量减小时，感应电动势也减小．当磁通量等于Φ时，感应电动势等于
．角速度ω等于
解析：选.根据正弦式交变电流的产生及其变化规律，当磁通量最大时，感应电动势为零；当磁通量减小时，感应电动势在增大，磁通量减为零时，感应电动势最大，由此可知、项错误；设从线框位于中性面开始计时，则有＝ ω，式中＝ω，因Φ＝，故角速度ω＝，项正
确；设＝，则解出ω＝，此时Φ＝·＝＝Φ，项错误．
．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′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的感应电动势随时间的变化曲线如图乙所示．若线圈的转速变为原来的倍，而其他条件保持不变，从图示位置转过°开始计时，则能正确反映线圈中产生的电动势随时
间的变化规律的图象是( )
解析：选.由题图乙知，周期＝ ，感应电动势的最大值＝ ，而感应电动势的最大值的表达式＝ω＝·.若仅把线圈的转速变为原来的倍，则周期′变为原来的，即′＝ ，而感应电动势的最大值′变为原来的倍，即′＝ ，所以选项、错误；从图示位置转过°开始计时，也
就是＝时线圈中产生的感应电动势应为，所以选项正确，错误．
.小型手摇发电机线圈共匝，每匝可简化为矩形线圈，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴′，线圈绕′匀速转动，如图所示．矩形线圈边和边产生的感应电动势的
最大值都为，不计线圈电阻，则发电机输出电压( )
．峰值是．有效值是
．峰值是
．有效值是
解析：选.因每匝矩形线圈边和边产生的电动势的最大值都是，每匝中和串联，故每匝线圈产生的电动势的最大值为匝线圈串联，整个线圈中感应电动势的最大值为，因线圈中产生
的是正弦交流电，则发电机输出电压的有效值＝，故选项正确．
．如图甲所示，一矩形线圈放置在匀强磁场中，并绕过、中点的轴′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自流向时
电流方向为正．则如图所示的四个选项图中正确的是( )
解析：选.矩形线圈绕垂直于匀强磁场的转轴匀速转动产生正弦式交变电流，在开始计时(＝)时线圈为题图乙所示的位置，据右手定则判断电流为负方向，首先排除、选项；若在题图甲所示的位置，感应电流为负向的峰值，可见＝的时刻交变电流处于负半轴且再经到达中
性面位置，或者φ＝，瞬时值表达式＝(ω－φ)，所以＝·，＝，故选项正确．
．(·沈阳质检)如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效
值为( )
． ．
． ．
解析：选.根据电流的热效应有,())))··＋）)·＝，解得＝( )，所以＝ ，项正确．.如图所示，在直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为.直角扇形导线框半径为、总电阻为，在坐标平面内绕坐标原点以角速度ω逆时针匀速转动．线框从图中所示位置开始转动一周的
过程中，线框内感应电流的有效值是( )
．＝．＝
．＝ ．＝
解析：选.从图示位置转过°的过程中，即在～时间内，线框中的感应电动势为＝ω，感应电流沿顺时针方向；在转过°至°的过程中，即在～时间内，线框中的感应电动势仍为＝ω，感应电流沿逆时针方向；在转过°至°的过程中，即在～时间内，线框中的感应电动势仍为＝ω，感应电流沿逆时针方向；在转过°至°的过程中，即在～时间内，线框中的感应
电动势仍为＝ω，感应电流沿顺时针方向．根据有效值的定义知＝项正确．
二、多项选择题
．(·贵州贵阳高三适应性考试)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、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，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮．如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电．关于
此装置，下列说法正确的是 ( )
2024版高考物理大一轮复习第十一章交变电流传感器第一节交变电流的产生和描述检测
