2020届高考物理总复习 11.1 交变电流的产生与描述针对训练（含解析）新人教版

11.1 交变电流的产生与描述图11181(2019年乌鲁木齐模拟)如图1118所示，闭合金属线框曲线部分恰好是半个周期的正弦曲线，直线部分长度为0.4 m，线框的电阻为1 ，若线框从虚线位置开始以2 m/s的速度匀速进入足够大的匀强磁场(线框直线部分始终与磁场右边界垂直)，这个过程中线框释放出的焦耳热为0.4 J，线框中电流随时间变化的关系式为()Ai2sin10t(A) Bisin10t(A)Ci2sin5t(A) Disin5t(A)解析：由题意知，线框有效切割的长度作正弦规律变化，则线框中产生正弦式电流，设该正弦式电流有效值为I，由题意可得QI2Rt，其中t0.2 s，解得I A，所以该正弦式交流电的最大值为ImI2 A，金属线框从图示位置到完全进入磁场为半个周期，故T20.4 s，5rad/s，所以正弦式交流电的表达式i2sin5t(A)，C正确答案：C2(2019年南京、盐城一模)一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图1119所示，则在相同时间内电阻产生热量最大的是()图1119解析：由A、B图象，对应正弦式交变电流，有效值：IAIBImA，C选项对应恒定电流IC1.5 A，D选项对应方波交变电流，其有效值ID2 A，由于ID最大，故D正确答案：D3(2019年临沂模拟)如图11110甲所示是一种振动发电装置的示意图，一个半径r0.10 m、匝数n20匝的线圈套在永久磁铁槽中，槽中磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右侧视图如图11110乙所示)，线圈所在位置磁感应强度B的大小均为BT，线圈的电阻R10.50 ，它的引出线接有R29.50 的小灯泡L，A为理想交流电流表当线圈框架的P端在外力作用下沿轴线做往复运动，便有电流通过灯泡若线圈往复运动的规律如图11110丙所示(v取向右为正)，则下列判断正确的是()图11110A电流表的示数为0.24 AB0.01 s时回路中的电流最大C回路中交流电的频率为50 HzD0.015 s时灯泡L中电流的方向为从DLC解析：由EBLv及vt图可知，线圈往复运动所产生的感应电流为正弦式交流电，则EmnB2rvm2.4 V，电流的有效值IA，A错；t0.01 s时，v0，所以I0，B错；由图象可知T0.02 s，f50 Hz，C正确；t0.015 s时，由右手定则可知，电流方向CLD，D错答案：C图111114(2019年河南洛阳一中周练)(多选)如图11111所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，绕垂直磁感线的对称轴OO以角速度匀速转动，从图示位置转过90的过程中，下列说法正确的是()A通过电阻R的电荷量QB通过电阻R的电荷量QC外力做功平均功率PD从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为eNBSsint解析：从题图所示位置转过90的过程中，磁通量变化BS，通过电阻R的电荷量QIttN，A错误，B正确；矩形线圈绕垂直磁感线的对称轴OO以角速度匀速转动，产生的感应电动势的最大值EmNBS，感应电动势的有效值E，EmE，外力做功平均功率P，C正确；从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为eNBScost，D错误答案：BC5(2019年福建联考)如图11112所示为交流发电机示意图，匝数n100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 ，在磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中绕OO轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20 的电阻R相连接，已知线圈绕OO轴转动时产生的电动势最大值EmNBS，求：图11112(1)理想电压表和理想电流表示数？(2)电阻R上所消耗的电功率是多少？(3)由图示位置转过90的过程中，通过R的电量是多少？解析：(1)感应电动势最大值EmNBS50V，有效值：E50 V，I2.0 AUIR40 V.(2)电阻R上所消耗的电功率PIU80 W.(3)通过R上的电量Qt0.04 C.答案：(1)40 V2 A(2)80 W(3)0.04 C4