（新課標(biāo)）2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十一章 第一講 交變電流的產(chǎn)生和描述練習(xí)（含解析）

交變電流的產(chǎn)生和描述A組·基礎(chǔ)題1. 一邊長為L的正方形單匝線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化情況如圖所示已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則結(jié)合圖中所給信息可判定( D )At1時(shí)刻穿過線框的磁通量為BL2Bt2時(shí)刻穿過線框的磁通量為零Ct3時(shí)刻穿過線框的磁通量變化率為零D線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2如圖所示為某一交流電的電流時(shí)間關(guān)系圖象(前半個(gè)周期為正弦波形的)，則該電流的有效值為( B )A.I0BI0C.I0 DI03如圖所示，一交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈共有10匝，其電阻r2 ，面積是0.2 m2，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若線圈從中性面位置開始繞垂直于磁場(chǎng)方向的對(duì)稱軸OO以10 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，向R18 的電阻供電則以下說法中正確的是( D )A該線圈產(chǎn)生的是余弦式交變電流B線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為40 VC線圈開始轉(zhuǎn)動(dòng) s時(shí)流過電阻R的瞬時(shí)電流大小為 AD電阻R上消耗的電功率為9 W4. (2015·四川卷)小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線圈中心軸OO，線圈繞OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，不計(jì)線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓( D )A峰值是e0 B峰值是2e0C有效值是Ne0 D有效值是Ne05(多選) 如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2 .從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過60°時(shí)的感應(yīng)電流為1 A那么( AC )A線圈消耗的電功率為4 WB線圈中感應(yīng)電流的有效值為2 AC任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e4cos t VD任意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為sint6(多選) 如圖所示，一個(gè)單匝矩形導(dǎo)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T0.線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em，則( BC )A線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值為EmB線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的磁通量的最大值為C線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磁通量變化率的最大值為EmD經(jīng)過2T0的時(shí)間，通過線圈電流的方向改變2次7如圖甲所示，一單匝圓形閉合導(dǎo)線框半徑為r，線框電阻為R，連接一交流電流表(內(nèi)阻不計(jì))線框內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示(規(guī)定向下為B的正方向)，則下列說法正確的是( BD )At0.005 s時(shí)線框中的感應(yīng)電流最大Bt0.01 s時(shí)線框中感應(yīng)電流方向從上往下看為順時(shí)針方向Ct0.015 s時(shí)電流表的示數(shù)為零D00.02 s內(nèi)閉合導(dǎo)線框上產(chǎn)生的熱量為B組·能力題8電阻為1 的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖所示現(xiàn)把該交流電加在電阻為9 的電熱絲上，則下列說法中正確的是( D )A線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為31.4 rad/sB如果線圈轉(zhuǎn)速提高1倍，電流不會(huì)改變C電熱絲兩端的電壓U100 VD電熱絲的發(fā)熱功率P1 800 W9(多選)(2017·天津卷)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間按圖示正弦規(guī)律變化設(shè)線圈總電阻為2 ，則( AD )At0時(shí)，線圈平面平行于磁感線Bt1 s時(shí)，線圈中的電流改變方向Ct1.5 s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D一個(gè)周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為82 J10如圖所示為一個(gè)經(jīng)雙可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓圖象，正弦式交變電流的每一個(gè)二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，則現(xiàn)在電燈上電壓的有效值為( D )AUm BC. D11.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為R、半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場(chǎng)邊界)，則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為( D )A. BC. D12(多選)海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量，利用海洋的波浪可以發(fā)電在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理示意圖如圖甲所示浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，且始終處于磁場(chǎng)中，該線圈與阻值R15 的燈泡相連浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中斜線陰影部分)，如圖乙所示，其內(nèi)為產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體，與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計(jì)；匝數(shù)N200的線圈所在處輻射磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T，線圈直徑D0.4 m，電阻r1 .取重力加速度g10 m/s2，210.若浮桶隨波浪上下運(yùn)動(dòng)的速度可表示為v0.4sin t m/s.則下列說法正確的是( BC )A波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式為e16sin t VB燈泡中電流i的瞬時(shí)表達(dá)式為i4sin t AC燈泡的電功率為120 WD燈泡兩端電壓的有效值為 V解析：波浪發(fā)電產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e的瞬時(shí)表達(dá)式為：eNB·D·v200×0.2××0.4×0.4sin t V64·sin t V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；燈泡中電流i的瞬時(shí)表達(dá)式為i4sin t A，選項(xiàng)B正確；燈泡的電功率為PI2R2R2×15 W120 W，選項(xiàng)C正確；燈泡兩端電壓的有效值為UR·R×15 V30 V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤13(2018·安徽江南聯(lián)考)如圖甲所示，在一對(duì)平行光滑的金屬導(dǎo)軌的上端連接一阻值為R4 的定值電阻，兩導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)，與水平面的夾角30°，質(zhì)量m0.2 kg、長L1 m的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，使其從靠近定值電阻處由靜止開始下滑已知靠近定值電阻處到底端距離s7.5 m，導(dǎo)體棒電阻r1 ，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒從開始滑動(dòng)一直運(yùn)動(dòng)到底端的vt圖象如圖乙所示g取10 m/s2，求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；(2)ab棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值解析：(1)由vt圖象知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度v5 m/s，此時(shí)mgsin BIL0，I，解得B1 T.(2)ab棒下滑到底端的整個(gè)過程中，由能量守恒有mgs·sin mv2Q總，設(shè)感應(yīng)電流的有效值為I0，根據(jù)焦耳定律可得Q總I(Rr)t，聯(lián)立上式解得I0 A.答案：(1)1 T(2) A6