（新课标）2020年高考物理一轮总复习 第十一章 第一讲 交变电流的产生和描述练习（含解析）

交变电流的产生和描述A组基础题1. 一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定( D )At1时刻穿过线框的磁通量为BL2Bt2时刻穿过线框的磁通量为零Ct3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D线框转动的角速度为2如图所示为某一交流电的电流时间关系图象(前半个周期为正弦波形的)，则该电流的有效值为( B )A.I0BI0C.I0 DI03如图所示，一交流发电机的矩形线圈共有10匝，其电阻r2 ，面积是0.2 m2，在磁感应强度B T的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO以10 rad/s的角速度匀速转动，向R18 的电阻供电则以下说法中正确的是( D )A该线圈产生的是余弦式交变电流B线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40 VC线圈开始转动 s时流过电阻R的瞬时电流大小为 AD电阻R上消耗的电功率为9 W4. (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( D )A峰值是e0 B峰值是2e0C有效值是Ne0 D有效值是Ne05(多选) 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 .从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1 A那么( AC )A线圈消耗的电功率为4 WB线圈中感应电流的有效值为2 AC任意时刻线圈中的感应电动势为e4cos t VD任意时刻穿过线圈的磁通量为sint6(多选) 如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动，转动周期为T0.线圈产生的电动势的最大值为Em，则( BC )A线圈产生的电动势的有效值为EmB线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为EmD经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次7如图甲所示，一单匝圆形闭合导线框半径为r，线框电阻为R，连接一交流电流表(内阻不计)线框内充满匀强磁场，已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化，如图乙所示(规定向下为B的正方向)，则下列说法正确的是( BD )At0.005 s时线框中的感应电流最大Bt0.01 s时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向Ct0.015 s时电流表的示数为零D00.02 s内闭合导线框上产生的热量为B组能力题8电阻为1 的矩形线圈绕垂直于磁场方向的固定轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示现把该交流电加在电阻为9 的电热丝上，则下列说法中正确的是( D )A线圈转动的角速度为31.4 rad/sB如果线圈转速提高1倍，电流不会改变C电热丝两端的电压U100 VD电热丝的发热功率P1 800 W9(多选)(2017天津卷)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化设线圈总电阻为2 ，则( AD )At0时，线圈平面平行于磁感线Bt1 s时，线圈中的电流改变方向Ct1.5 s时，线圈中的感应电动势最大D一个周期内，线圈产生的热量为82 J10如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压图象，正弦式交变电流的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为( D )AUm BC. D11.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)，则线框内产生的感应电流的有效值为( D )A. BC. D12(多选)海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R15 的灯泡相连浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B0.2 T，线圈直径D0.4 m，电阻r1 .取重力加速度g10 m/s2，210.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v0.4sin t m/s.则下列说法正确的是( BC )A波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e16sin t VB灯泡中电流i的瞬时表达式为i4sin t AC灯泡的电功率为120 WD灯泡两端电压的有效值为 V解析：波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为：eNBDv2000.20.40.4sin t V64sin t V，选项A错误；灯泡中电流i的瞬时表达式为i4sin t A，选项B正确；灯泡的电功率为PI2R2R215 W120 W，选项C正确；灯泡两端电压的有效值为URR15 V30 V，选项D错误13(2018安徽江南联考)如图甲所示，在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R4 的定值电阻，两导轨在同一平面内，与水平面的夹角30，质量m0.2 kg、长L1 m的导体棒ab垂直于导轨放置，使其从靠近定值电阻处由静止开始下滑已知靠近定值电阻处到底端距离s7.5 m，导体棒电阻r1 ，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒从开始滑动一直运动到底端的vt图象如图乙所示g取10 m/s2，求：(1)磁感应强度的大小；(2)ab棒在整个运动过程中产生的感应电流的有效值解析：(1)由vt图象知导体棒运动的最大速度v5 m/s，此时mgsin BIL0，I，解得B1 T.(2)ab棒下滑到底端的整个过程中，由能量守恒有mgssin mv2Q总，设感应电流的有效值为I0，根据焦耳定律可得Q总I(Rr)t，联立上式解得I0 A.答案：(1)1 T(2) A6