高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器微专题交变电流的产生及描述备考精炼

79 交变电流的产生及描述方法点拨交变电流的产生往往与交变电流图象结合出题，要能将交变电流的图象与线圈的转动过程一一对应起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律1矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如图1所示的交流电，取沿abcda方向为电流正方向，则对应t1时刻线圈的位置应为下列选项中的()图12(2018山东青岛二中模拟)如图2甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO以角速度匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象，则下列说法中正确的是()图2A从t1到t3这段时间穿过线圈的磁通量的变化量为2nBSB从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为 Ct3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSD电流表的示数为3(多选)(2017陕西宝鸡二检)某一交流电的电压随时间变化的规律为：u100sin 100t (V)，将其接在阻值为R100 的电热丝两端，则下列说法正确的是()A该交流电压的周期为0.02 sB该电热丝消耗的电功率为200 WC该交流电每秒内电流方向改变50次D用电压表测该用电器两端电压其示数为100 V4(多选)(2017河南洛阳第二次统考)如图3所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO沿逆时针方向匀速转动，角速度为，线圈匝数为n，电阻为r，外接电阻为R，A为理想交流电流表，线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)转过60时的感应电流为i，下列说法正确的是()图3A电流表的读数为2iB转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C从图示位置开始转过90的过程中，通过电阻R的电荷量为D线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为5(2018广东东莞模拟)如图4为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动磁场的磁感应强度B102 T，线圈的面积S0.02 m2，匝数N400 匝，线圈总电阻r2 ，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R8 连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速n r/s.在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是()图4A交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e8sin 100t(V)B交流电压表的示数为8 VC从t0时刻开始线圈平面转过30的过程中，通过电阻的电荷量约为5.7103 CD电阻R上的热功率为6.4 W答案精析1B由产生的交变电流图象可知，t1时刻，电流是正最大值，说明线圈垂直切割磁感线，即线圈处于与磁感线方向平行位置电流方向为abcda，根据右手定则可判断出对应t1时刻线圈位置正确的是选项B.2D从t1到t3的过程，穿过线圈的磁通量变化量为零，选项A错误；从t3到t4的过程，穿过线圈的磁通量变化量为BS，故通过电阻R的电荷量qn，选项B错误；t3时刻产生的电动势大小为E0，由法拉第电磁感应定律可得E0nnBS，可得BS，选项C错误；线圈产生的交流电的电动势有效值为E，由闭合电路欧姆定律可得，电流表的示数I，选项D正确3AD4.BCD5C磁场的磁感应强度B102 T，线圈面积S0.02 m2，匝数N400，线圈总电阻r2 ，线圈的转速n r/s，故100 rad/s，交流发电机产生电动势随时间的变化关系是eNBScos t8cos 100t(V)，A项错误；交流电压表显示出的是路端电压有效值，故示数为6.4 V，B项错误；从t0时刻转过30的过程中，通过电阻的电荷量为q C4103 C5.7103 C，C项正确；电阻R上的热功率PI2R2R5.12 W，D项错误4