2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練32 交變電流的產(chǎn)生和描述（含解析）.doc

交變電流的產(chǎn)生和描述 小題狂練 小題是基礎(chǔ)　練小題　提分快 1.[2019河北省定州中學(xué)檢測]一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知該交變電流(　　) A．周期為0.125 s B．電壓的有效值為10 V C．電壓的最大值為10 V D．電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝10sin8πt(V) 答案：B 解析：由圖象可知，正弦交變電流的周期為T＝0.250 s，電壓的最大值為Um＝20 V，A、C錯(cuò)誤；電壓的有效值U＝＝10 V，B正確；角速度ω＝＝8π rad/s，電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝Umsinωt＝20sin8πt(V)，D錯(cuò)誤． 2. [2019云南省建水六中模擬]交流發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，10匝的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為10π rad/s，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，穿過線圈的最大磁通量為0.1 Wb.若從線圈平面與磁場平行的位置開始計(jì)時(shí)，在t＝ s時(shí)，矩形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為(　　) A．27.2 V B．15.7 V C．19.2 V D．11.1 V 答案：B 解析：線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢的峰值為：Em＝nΦmω＝10π V＝31.4 V，則電動(dòng)勢的瞬時(shí)值的表達(dá)式為e＝31.4cos10πt(V)，當(dāng)t＝ s時(shí)，e＝15.7 V，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤． 3．[2019廣西欽州一中考試](多選)如圖，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則下列說法正確的是(　　) A．圖示位置，穿過線圈的磁通量為零，電動(dòng)勢最大，且最大值為NBSω B．R兩端的電壓的有效值為 C．線圈中電流的瞬時(shí)表達(dá)式i＝ D．線圈轉(zhuǎn)過90的過程中，通過外電路電阻的電荷量為 答案：ABD 解析：題圖圖示位置，穿過線圈的磁通量為零，電動(dòng)勢最大，且最大值為Em＝NBSω，A正確；電流有效值為：I＝＝，R兩端的電壓的有效值為UR＝IR＝，B正確；從與中性面垂直位置開始計(jì)時(shí)，則i＝cosωt，C錯(cuò)誤；線圈轉(zhuǎn)過90的過程中通過R的電荷量：q＝t＝N＝，D正確． 4．[2019海南省華僑中學(xué)模擬]一根電阻絲接入220 V的直流電路中，1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交流電路中，2 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也是Q，則該正弦交流電路的電壓最大值為(　　) A．310 V B．220 V C．155.5 V D．110 V 答案：B 解析：設(shè)正弦交流電電壓有效值為U2，對于恒定電流：Q＝t1，對于正弦交變電流：Q＝t2，所以：U2＝110 V，交流電壓的峰值是：Um＝U2＝220 V，B正確． 5．[2019江西省上饒中學(xué)周練]如圖甲所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈abcd的匝數(shù)n＝100，線圈的總電阻r＝5 Ω，線圈位于勻強(qiáng)磁場中，且線圈平面與磁場方向平行．線圈的兩端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)E、F(集流環(huán))焊接在一起，并通過電刷與阻值R＝95 Ω的定值電阻連接．現(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點(diǎn)、且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．穿過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．若電路其他部分的電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計(jì)．則下列說法中正確的是(　　) A．線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100 rad/s B．線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為100 V C．線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為100 V D．線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效值為 A 答案：D 解析：由題圖乙知T＝π10－2 s，則ω＝＝200 rad/s，A錯(cuò)誤；交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢的最大值Em＝nBSω，而Φm＝BS，ω＝，所以Em＝，由Φ—t圖線可知：Φm＝1.010－2Wb，T＝π10－2 s，所以Em＝200 V；交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢最大值為200 V，B錯(cuò)誤；電動(dòng)勢的有效值E＝＝100 V，則C錯(cuò)誤；由閉合電路歐姆定律知，電路中電流的有效值為I＝＝ A＝ A，D正確． 6．[2019吉林省長春市一測](多選)如圖甲所示為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型．在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與其固定在一起的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比．若某一風(fēng)速時(shí)，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示．下列說法正確的是(　　) A．電流的表達(dá)式為i＝0.6sin10πt(A) B．磁鐵的轉(zhuǎn)速為10 r/s C．風(fēng)速加倍時(shí)電流的表達(dá)式為i＝1.2sin10πt(A) D．風(fēng)速加倍時(shí)線圈中電流的有效值為 A 答案：AD 解析：由題圖乙可知，電流的周期T＝0.2 s，則ω＝＝10π rad/s，由交流電的電流表達(dá)式i＝Asinωt(A)，可知A正確；根據(jù)ω＝2πn，可知轉(zhuǎn)速為5 r/s，B錯(cuò)誤；由于轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，當(dāng)風(fēng)速加倍時(shí)，轉(zhuǎn)速也加倍，即角速度加倍，由Im＝＝可知，電流的最大值也加倍，即Im＝1.2 A，則電流的表達(dá)式為i＝1.2sin20πt(A)，電流的有效值I＝＝ A＝ A，C錯(cuò)誤，D正確． 7．[2019湖南省瀏陽三中模擬]某正弦交流電通過一阻值為20 Ω的電阻，2 s內(nèi)產(chǎn)生的電熱為40 J，則(　　) A．此交流電的電流強(qiáng)度的有效值為1 A，最大值為 A B．此交流電的電流強(qiáng)度的有效值為 A，最大值為4 A C．電阻兩端的交流電電壓的有效值為20 V，最大值為40 V D．電阻兩端的交流電電壓的有效值為20 V，最大值為40 V 答案：A 解析：由Q＝I2Rt得：I＝＝1 A，最大值為 A，則A正確，B錯(cuò)誤；電壓最大值為20 V＝20 V，有效值為20 V，C、D錯(cuò)誤． 8．[2019四川省眉山中學(xué)檢測]如圖所示，n匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻不計(jì)．線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，變壓器副線圈接入一只額定電壓為U的燈泡，燈泡正常發(fā)光，從線框通過中性面開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．圖示位置穿過線框的磁通量變化率最大 B．燈泡中的電流方向每秒改變次 C．線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e＝nBSωsinωt D．變壓器原、副線圈匝數(shù)比值為 答案：C 解析：題圖圖示位置穿過線框的磁通量最大，但是磁通量的變化率為零，A錯(cuò)誤；交流電的周期為T＝，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，則燈泡中的電流方向每秒改變次，B錯(cuò)誤；交流電的電動(dòng)勢最大值：Em＝nBSω，則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式為e＝nBSωsinωt，C正確；交流電電壓的有效值為U1＝，則＝＝，D錯(cuò)誤． 9．[2019西藏拉薩中學(xué)檢測](多選)如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢圖象分別如圖乙中曲線a、b所示，則(　　) A．兩次t＝0時(shí)刻線圈平面均與中性面垂直 B．曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3：2 C．曲線a表示的交變電動(dòng)勢頻率為25 Hz D．曲線b表示的交變電動(dòng)勢為10 V 答案：BC 解析：由題圖乙可知，兩次t＝0時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢為0，則說明線圈平面與磁場垂直，即線圈平面在中性面位置，A錯(cuò)誤；由題圖乙可知，兩次的周期之比為Ta：Tb＝4 ：6＝2：3，因?yàn)檗D(zhuǎn)速等于周期的倒數(shù)，故轉(zhuǎn)速之比為3：2，B正確；曲線a的周期為Ta＝410－2 s，故曲線a表示的交變電動(dòng)勢頻率為f＝＝25 Hz，C正確；因?yàn)榍€a的最大值為15 V，即15 V＝NBSωa，對于曲線b而言，Eb＝NBSωb，由于ωa：ωb＝3：2，故Eb＝10 V，故它的有效值為5 V，D錯(cuò)誤． 10. [2019湖南省長沙市長郡中學(xué)測試]如圖所示，矩形線圈abcd繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電，在圖示位置開始計(jì)時(shí)，且按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說法正確的是(　　) A．t＝(T為周期)時(shí)感應(yīng)電流沿abcda方向 B．t＝0時(shí)穿過線圈的磁通量最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大 C．若轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則交變電流的頻率是原來的4倍 D．若轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則產(chǎn)生的電流有效值為原來的4倍 答案：A 解析：t＝(T為周期)時(shí)，根據(jù)楞次定律，則有感生電流沿abcda方向，A正確；當(dāng)t＝0時(shí)穿過線圈的磁通量最大，而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為零，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流也為零，B錯(cuò)誤；若轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，根據(jù)轉(zhuǎn)速與頻率成正比的關(guān)系，則交變電流的頻率是原來的2倍，C錯(cuò)誤；若轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值也增大為原來的2倍，因此最大感應(yīng)電流也增大為原來的2倍，所以產(chǎn)生的電流有效值為原來的2倍，D錯(cuò)誤． 11．[2019河北省廊坊一中模擬]如圖所示，將一根絕緣硬金屬導(dǎo)線彎曲成一個(gè)完整的正弦曲線形狀，它通過兩個(gè)小金屬環(huán)與長直金屬桿導(dǎo)通，圖中a、b間距離為L，導(dǎo)線組成的正弦圖形頂部或底部到桿的距離都是d.右邊虛線范圍內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于彎曲導(dǎo)線所在平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域的寬度為，現(xiàn)在外力作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻a環(huán)剛從O點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域．則下列說法正確的是(　　) A．t＝時(shí)刻，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢為Bdv B．t＝時(shí)刻，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢為2Bdv C．t＝時(shí)刻，回路中的感應(yīng)電流第一次開始改變方向 D．t＝時(shí)刻，回路中的感應(yīng)電流第一次開始改變方向 答案：D 解析：當(dāng)t＝時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效長度為0，所以感應(yīng)電動(dòng)勢為0，A錯(cuò)誤；當(dāng)t＝時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效長度為d，所以感應(yīng)電動(dòng)勢E＝Bdv，B錯(cuò)誤；由E＝Bdvsint＝Bdvsint＝Bdvsin可知，在vt＝0.5L處感應(yīng)電流第一次改變方向，所以t＝時(shí)刻，回路中的感應(yīng)電流第一次開始改變方向，C錯(cuò)誤，D正確． 12．[2019河北省冀州中學(xué)摸底]圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示的電壓按正弦規(guī)律變化．下列說法正確的是(　　) A．圖甲表示交流電，圖乙表示直流電 B．圖甲電壓的有效值為220 V，圖乙電壓的有效值小于220 V C．圖乙電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220sin100πt (V) D．圖甲電壓經(jīng)過匝數(shù)比為1：10的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼?0倍 答案：B 解析：由于兩圖中表示的電流方向都隨時(shí)間做周期性變化，因此都為交流電，A錯(cuò)誤；相同時(shí)刻，圖甲電壓與圖乙電壓對比，根據(jù)有效值的定義可知，圖甲中電壓的有效值要比圖乙中電壓的有效值大，故B正確；圖乙電壓隨時(shí)間不是按正弦規(guī)律變化，C錯(cuò)誤；理想變壓器變壓后，改變的是電壓，而頻率不發(fā)生變化，D錯(cuò)誤． 13．(多選)某興趣小組自制一小型發(fā)電機(jī)，使線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化的圖象如圖所示，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢的最大值為Em.線圈的電阻為r，該線圈與電阻為R的純電阻用電器構(gòu)成閉合回路，則(　　) A．線圈匝數(shù)為n＝ B．電阻為R的用電器的電功率為 C．在0～時(shí)間內(nèi)通過用電器的電荷量為q＝ D．若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，線圈中電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為Emcos 答案：AC 解析：線圈中電動(dòng)勢的瞬時(shí)值e＝nBScos，而Φm＝BS，所以線圈匝數(shù)為n＝，選項(xiàng)A正確；電路中電流的有效值為I＝，用電器的電功率為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，在0～時(shí)間內(nèi)通過用電器的電荷量為q＝n＝，選項(xiàng)C正確；若線圈轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，線圈中電動(dòng)勢的瞬時(shí)值e1＝2Emcos，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 14．(多選)如圖甲所示是一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示，發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻不計(jì)，外接燈泡的電阻為R＝12 Ω.則(　　) A．在t＝0.01 s的時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大 B．電壓表的示數(shù)為6 V C．燈泡消耗的電功率為3 W D．若其他條件不變，僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式e＝12sin100πt(V) 答案：AC 解析：在t＝0.01 s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢為零，則線圈平面位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，選項(xiàng)A正確；由圖乙可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為Em＝6 V，電壓表測量的為有效值E，故示數(shù)為 V＝6 V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；燈泡消耗的電功率P＝＝ W＝3 W，選項(xiàng)C正確；未提高轉(zhuǎn)速前，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為0.02 s，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢表達(dá)式為e＝Emsin＝6sin100πt(V)．轉(zhuǎn)速提高一倍后，由ω＝2πn可知，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢也變?yōu)樵瓉淼?倍，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式應(yīng)為e＝12sin200πt(V)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 15．如圖所示的坐標(biāo)系中，第三象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，第一象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，一半徑為R、頂角為直角的弧形導(dǎo)體框由t＝0時(shí)刻從如圖所示的位置開始以O(shè)為圓心，以恒定的角速度ω沿逆時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，已知該導(dǎo)體框的電阻為r.則導(dǎo)體框轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為(　　) A. B. C. D．0 答案：A 解析：從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，即在0～時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體框的OA邊切割第三象限的磁場線，則導(dǎo)體框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝BR2ω，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向；在轉(zhuǎn)過90至180的過程中，即在～的時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體框中的感應(yīng)電動(dòng)勢仍為E＝BR2ω，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向；在轉(zhuǎn)過180至270的過程中，即在～時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體框中的感應(yīng)電動(dòng)勢仍為E＝BR2ω，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向；在轉(zhuǎn)過270至360的過程中，即在～T時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體框中的感應(yīng)電動(dòng)勢仍為E＝BR2ω，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向．根據(jù)電流有效值的定義可知，該交流電的有效值大小為I＝，A正確． 16．(多選)如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻為R，線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)．下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)轉(zhuǎn)過60時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為 B．當(dāng)轉(zhuǎn)過60時(shí)，感應(yīng)電流的瞬時(shí)值為 C．在轉(zhuǎn)過60的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為 D．在轉(zhuǎn)過90的過程中，感應(yīng)電流的有效值為 答案：ACD 解析：因?yàn)榫€框從中性面開始計(jì)時(shí)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝BSωsinωt，轉(zhuǎn)過60時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值e0＝BSωsin60＝BSω，感應(yīng)電流的瞬時(shí)值為i0＝＝，故A正確，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)過60的時(shí)間為Δt＝＝，磁通量變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BScos60－BS＝－BS，感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為＝||＝＝，故C正確；感應(yīng)電流的最大值為Imax＝，感應(yīng)電流的有效值I＝＝，故D正確． 課時(shí)測評 綜合提能力　課時(shí)練　贏高分 1.[2019湖北黃岡中學(xué)模擬](多選)有一個(gè)交變電流U＝311sin314t(V)，則下列說法中正確的是(　　) A．這個(gè)交變電流的頻率是50 Hz B．它可以使“220 V　100 W”的燈泡正常發(fā)光 C．用交流電壓表測量時(shí)，讀數(shù)為311 V D．使用這個(gè)交變電流的用電器，每通過1 C的電荷量時(shí)，電流做功220 J 答案：ABD 解析：由瞬時(shí)值表達(dá)式可知Um＝311 V，ω＝314 rad/s，頻率f＝＝50 Hz，選項(xiàng)A正確；電壓的有效值U有＝＝220 V，可以使“220 V　100 W”的燈泡正常發(fā)光，選項(xiàng)B正確；交流電表讀數(shù)為有效值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；每通過1 C的電荷量時(shí)，電流做功W＝qU有＝220 J，選項(xiàng)D正確． 2．[2019黑龍江哈六中模擬]兩個(gè)完全相同的電熱器，分別通以圖甲、乙所示的峰值相等的矩形交變電流和正弦式交變電流，則這兩個(gè)電熱器的電功率之比P甲P乙等于(　　) A.：1　　 B．2：1 C．4：1 D．1：1 答案：B 解析：矩形交變電流的有效值I1＝Im，正弦式交變電流的有效值I2＝，根據(jù)電功率公式P＝I2R，得P甲：P乙＝I：I＝I：2＝2：1，故選項(xiàng)B正確． 3．[2019上海靜安區(qū)模擬] 如圖所示，虛線上方是有界勻強(qiáng)磁場，扇形導(dǎo)線框繞垂直于框面的軸O以角速度ω沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流方向以逆時(shí)針方向?yàn)檎?，則下圖中能正確反映線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是(　　) 答案：A 解析：當(dāng)線框進(jìn)入磁場時(shí)，通過線框的磁通量的變化率不變，即感應(yīng)電動(dòng)勢及感應(yīng)電流大小不變，由右手定則可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，為正值，當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場后，通過線框的磁通量不變，線框中無感應(yīng)電流，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 4. [2019黑龍江省大慶市質(zhì)量檢測](多選)如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想電流表A和二極管D.電流表的示數(shù)為I，二極管D具有單向?qū)щ娦?，即正向電阻為零，反向電阻無窮大．下列說法正確的是(　　) A．導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 B．導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 C．導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，線框中的磁通量最大，瞬時(shí)電動(dòng)勢為零 D．導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，線框中的磁通量最大，瞬時(shí)電動(dòng)勢最大 答案：AC 解析：導(dǎo)線框產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢Em＝NBSω.根據(jù)二極管的特點(diǎn)可知，在一個(gè)周期內(nèi)只有半個(gè)周期回路中有電流，根據(jù)交變電流的熱效應(yīng)可知2R＝I2RT，解得ω＝，故A正確，B錯(cuò)誤；導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，即導(dǎo)線框位于中性面位置，線框中的磁通量最大，瞬時(shí)電動(dòng)勢為零，故C正確，D錯(cuò)誤． 5．[2016全國卷Ⅲ](多選)如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面．現(xiàn)使線框M、N在t＝0時(shí)從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　　) A．兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電 B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T C．在t＝時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相等 D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等 答案：BC 解析：當(dāng)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí)，兩導(dǎo)線框切割磁感線的有效長度不變，且又勻速旋轉(zhuǎn)切割磁感線，根據(jù)E＝BRv＝BR＝BR2ω，可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定，故產(chǎn)生恒定的電流，不是正弦式交流電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；感應(yīng)電流的周期和導(dǎo)線框的運(yùn)動(dòng)周期相等，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T，選項(xiàng)B正確；在t＝時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢相等，都等于E＝BR2ω，選項(xiàng)C正確；導(dǎo)線框M在整個(gè)周期T內(nèi)，始終有一個(gè)邊在切割磁感線，線框N在進(jìn)入磁場后，0～和T～內(nèi)有感應(yīng)電動(dòng)勢，其余時(shí)間沒有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生，所以二者感應(yīng)電流的有效值不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6. [2019江西八校聯(lián)考]將硬導(dǎo)線中間一段折成半圓形，使其半徑為R，讓它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中繞軸MN勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路接有額定功率為P、電阻為r的小燈泡并正常發(fā)光．電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，則下列說法中正確的是(　　) A．半圓形硬導(dǎo)線的轉(zhuǎn)速為 B．半圓形硬導(dǎo)線的轉(zhuǎn)速為 C．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)90過程中通過小燈泡的電荷量為 D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)90過程中通過小燈泡的電荷量為零 答案：A 解析：轉(zhuǎn)動(dòng)的半圓形導(dǎo)線切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢直接給燈泡供電，因燈泡此時(shí)正常發(fā)光，則其功率為P，電阻為r，設(shè)線圈轉(zhuǎn)速為n，則感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值E有＝，由P＝得：E＝Pr，可求得：n＝，則A對、B錯(cuò)；線圈從圖示位置轉(zhuǎn)90的過程中通過燈泡的電荷量q＝＝＝，則C、D錯(cuò)． 7．[2019安徽“江南十?！甭?lián)考](多選) 如圖所示，處在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中的單匝矩形線框MNPQ，以恒定的角速度ω繞對角線NQ轉(zhuǎn)動(dòng)．已知MN長為l1，NP長為l2，線框電阻為R.在t＝0時(shí)刻線框平面與紙面重合，下列說法正確的是(　　) A．矩形線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢有效值為Bl1l2ω B．矩形線框轉(zhuǎn)過半周時(shí)，通過線框的電流為零 C．矩形線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，通過線框的電流為 D．矩形線框在轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中產(chǎn)生的熱量為 答案：ABD 解析：矩形線框產(chǎn)生正弦式交變電流，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大值Em＝Bl1l2ω，所以有效值E＝Bl1l2ω，A正確；當(dāng)矩形線框轉(zhuǎn)過半周時(shí)，線框平面與磁場垂直，磁通量最大，磁通量變化量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢為零，感應(yīng)電流為零，B正確；轉(zhuǎn)過一周時(shí)，通過線框的電流為零，C錯(cuò)誤；矩形線框在轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中產(chǎn)生的熱量Q＝t＝＝，D正確． 8．一個(gè)氖泡指示燈，其發(fā)光需要電壓超過50 V，在它發(fā)光的情況下逐漸降低電壓，要降到50 V時(shí)才熄滅，氖泡兩極不分正負(fù)，現(xiàn)有峰值為100 V、頻率為50 Hz的正弦交流電壓加在氖泡指示燈兩端，則在一小時(shí)內(nèi)氖泡指示燈發(fā)光的時(shí)間為(　　) A．10 min B．25 min C．30 min D．35 min 答案：B 解析：根據(jù)題意交流電電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為e＝100sin100πt(V)，T＝ s，則在前半個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)t＝時(shí)，開始發(fā)光，t＝T時(shí)，停止發(fā)光，發(fā)光時(shí)間為Δt＝T－＝T，整個(gè)周期發(fā)光時(shí)間為2Δt＝T，故一個(gè)小時(shí)內(nèi)的發(fā)光時(shí)間為t＝T＝1 500 s＝25 min，B正確． 9．(多選)電路如圖甲所示，電阻R的阻值為484 Ω，C為電容器，L為直流電阻不計(jì)的電感線圈，開關(guān)S斷開，當(dāng)接上如圖乙所示的電壓u，下列說法正確的是(　　) A．R上的電壓應(yīng)等于155.5 V B．電壓表的示數(shù)為220 V C．電阻R消耗的功率小于50 W D．為保證閉合開關(guān)S后電容器不被擊穿，該電容器的耐壓值不得小于311 V 答案：CD 解析：設(shè)電壓表的讀數(shù)為U，根據(jù)電壓有效值的概念應(yīng)有T＝0＋，解得U＝110 V≈155.5 V，即電壓表的示數(shù)應(yīng)為155.5 V，由于線圈的自感作用，電阻R兩端的電壓應(yīng)小于155.5 V，所以A、B錯(cuò)誤；當(dāng)不考慮線圈的自感作用時(shí)，電阻R消耗的功率為P＝＝ W＝50 W，所以由于線圈的自感作用，電阻R消耗的功率一定小于50 W，所以C正確；根據(jù)電源電壓圖象可知，電源的電壓最大值為311 V，電容器的耐壓值不能小于311 V，所以D正確． 10. 如圖所示，面積為S的矩形線圈共N匝，線圈總電阻為R，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中以豎直線OO′為軸，以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，圖示位置C與紙面共面，位置A與位置C成45角．線圈從位置A轉(zhuǎn)過90到達(dá)位置B的過程中，下列說法正確的是(　　) A．平均電動(dòng)勢為NBSω B．通過線圈某一截面的電荷量q＝ C．在此轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，外界對線圈做的總功為 D．在此轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電流方向會(huì)發(fā)生改變 答案：A 解析：線圈從位置A轉(zhuǎn)過90到達(dá)位置B的過程中，ΔΦ＝2BScos45＝BS，Δt＝，根據(jù)＝N，得＝NBSω，故A正確．根據(jù)＝N，q＝Δt＝N＝，故B錯(cuò)誤．產(chǎn)生電動(dòng)勢的峰值Em＝NBSω，則有效值E＝＝，則W＝Q＝Δt＝，從A轉(zhuǎn)過90過程中，電動(dòng)勢有效值不等于，故C錯(cuò)誤．線圈每經(jīng)過中性面一次，電流方向改變，線圈從位置A轉(zhuǎn)過90到達(dá)位置B的過程中，電流方向不變，故D錯(cuò)誤． 11. 如圖所示，虛線兩側(cè)有垂直線框平面磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場，直角扇形導(dǎo)線框半徑為L、總電阻為R，繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．線框從圖中所示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的有效值是(　　) A. B. C. D. 答案：B 解析：線框從圖示位置轉(zhuǎn)過90的過程中，即在0～內(nèi)，穿過閉合線框的磁通量不變，線框內(nèi)無感應(yīng)電流；在轉(zhuǎn)過90至180的過程中，即在～內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝BL2ω，大小恒定不變，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向；在轉(zhuǎn)過180至270的過程中，即在～內(nèi)，穿過閉合線框的磁通量不變，線框內(nèi)無感應(yīng)電流；在轉(zhuǎn)過270至360的過程中，即在～T內(nèi)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝BL2ω，大小恒定不變，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向．根據(jù)以上分析，畫出一個(gè)周期內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢E—t圖象(圖象略)，利用電流的熱效應(yīng)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為U有＝，所以I有＝＝，選項(xiàng)B正確． 12．[2019內(nèi)蒙古包頭測評](多選)有一種家用電器，圖甲是其電路工作原理圖，當(dāng)電阻絲接在U＝311sin100πt(V)的交流電源上后，電阻絲開始加熱，當(dāng)其溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，自動(dòng)控溫裝置P啟動(dòng)，使電阻絲所接電壓變?yōu)榘磮D乙所示波形變化(部分仍為正弦波)，從而進(jìn)入保溫狀態(tài)．不計(jì)電阻絲阻值的變化，則下列說法正確的是(　　) A．P啟動(dòng)后，電阻絲的功率變?yōu)樵瓉淼囊话? B．P啟動(dòng)后，電阻絲所接電壓的頻率變?yōu)樵瓉淼囊话? C．P啟動(dòng)后，電壓表的讀數(shù)大約是原來的0.5倍 D．P啟動(dòng)后，電壓表的讀數(shù)大約是原來的0.7倍 答案：AD 解析：P啟動(dòng)前電阻絲的功率P1＝＝，結(jié)合乙圖可知電阻絲的功率P2＝，由有效值定義有＋0＝T，得P2＝＝，則知P1＝2P2，A正確；P啟動(dòng)前所接電壓的頻率f＝ Hz＝50 Hz，啟動(dòng)后所接電壓的頻率f′＝＝ Hz＝50 Hz，則B錯(cuò)誤；電壓表測有效值，啟動(dòng)前U有＝ V，又由啟動(dòng)前后功率關(guān)系可知，啟動(dòng)后U′有＝U有≈0.7U有，則C錯(cuò)誤，D正確．