课练31 交变电流的产生和描述 1．如图，匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，线框中产生的交变电动势瞬时值随时间变化的规律为e＝202sin 100πt(V)．下列说法正确的是( ) A．该线框转动的频率是100 Hz B．该线框产生的交变电动势最大值是20 V C．t＝0.005 s时刻，线框平面与中性面重合 D．t＝0.05 s时刻，穿过线框的磁通量变化率为0 2. 一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流( ) A．周期为0.125 s B．电压的有效值为102 V C．电压的最大值为102 V D．电压瞬时值的表达式为u＝102sin8 πt(V) 3．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ab边与磁场垂直，ab边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连．现使矩形线圈以恒定角速度ω从图示位置绕过ad、bc中点的轴OO′匀速转动．下列说法正确的是( ) A．将交流电流表串到电路中，其示数随时间按余弦规律变化 B．线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小 C．线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大为NBSω D．线圈平面从中性面开始每转过半圈，穿过线圈平面的磁通量变化量为零 4. [2019·云南省建水六中模拟]交流发电机的原理如图所示，10匝的矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，转动的角速度为10π rad/s，线圈转动过程中，穿过线圈的最大磁通1量为0.1 Wb.若从线圈平面与磁场平行的位置开始计时，在t＝ s时，矩形线圈中产生的感30应电动势的瞬时值为( ) A．27.2 V B．15.7 V C．19.2 V D．11.1 V 5．一个阻值为20 Ω的电阻，通有如图所示的电流，在一个周期内，前半个周期电流随时间按正弦规律变化，后半个周期电流为恒定电流，则在一个周期内，电阻产生的热量为( ) A．0.2 J B．0.4 J C．0.6 J D．0.8 J 6. (多选)如图，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，磁感应强度为B，若从图示位置开始计时，则下列说法正确的是( ) A．图示位置，穿过线圈的磁通量为零，电动势最大，且最大值为NBSω B．R两端的电压的有效值为22NBSωR R＋rC．线圈中电流的瞬时表达式i＝NBSω Rcos ωtD．线圈转过90°的过程中，通过外电路电阻的电荷量为NBS R＋r练高考小题 7. [2015·四川卷]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e0 B．峰值是2e0 C．有效值是2Ne0 D．有效值是2Ne0 28．[2018·全国卷Ⅲ，16]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．1:2 B.2:1 C．1:2 D．2:1 9．[2019·天津卷，8](多选)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示．下列说法正确的是( ) A.时刻线框平面与中性面垂直 2TB．线框的感应电动势有效值为2πΦm T2πΦmC．线框转一周外力所做的功为 22RTTπΦmD．从t＝0到t＝过程中线框的平均感应电动势为 4T10．[2016·全国卷Ⅲ，21](多选) 如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则( ) A．两导线框中均会产生正弦交流电 B．两导线框中感应电流的周期都等于T C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等 8D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等 T练模拟小题 11．[2019·吉林省长春市一测](多选)如图甲所示为风力发电的简易模型．在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，转速与风速成正比．若某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示．下列说法正确的是( ) A．电流的表达式为i＝0.6sin 10πt(A) B．磁铁的转速为10 r/s C．风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin 10πt(A) 32D．风速加倍时线圈中电流的有效值为 A 512．[2019·西藏拉萨中学检测](多选)如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象分别如图乙中曲线a、b所示，则( ) A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面垂直 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为32 C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D．曲线b表示的交变电动势为10 V 13．[2019·河北省廊坊一中模拟]如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d.右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面向里的匀强磁场，磁场区域的宽度为3L，现在外力作用下导线沿杆以恒4定的速度v向右运动，t＝0时刻a环刚从O点进入磁场区域．则下列说法正确的是( ) A．t＝时刻，回路中的感应电动势为Bdv 2v3LB．t＝时刻，回路中的感应电动势为2Bdv 4vC．t＝时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向 4vD．t＝时刻，回路中的感应电流第一次开始改变方向 2v14．[2019·河北省冀州中学摸底]图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化．下列说法正确的是( ) LLL A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 B．图甲电压的有效值为220 V，图乙电压的有效值小于220 V
2021高考物理一轮复习课练31交变电流的产生和描述含解析新人教版
