高考物理最新模拟题精选训练交变电流专题01交流电的产生和图像含解析
高考物理 模拟新题分类汇编 交变电流(含详解)
M 单元 交变电流M1 交变电流的产生及描述图1－620．M1[2011·四川卷] 如图1－6所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.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( )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e ＝4cos 2πTtD. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝T πsin 2πTt【解析】 AC 当线圈从图示位置开始计，此时交变电流的瞬时值表达式为i ＝I m cos ωt ，当ωt ＝60°时，i ＝1 A ，可解得I m ＝2 A ，其有效值为I ＝I m2＝ 2 A ，B 错误；回路消耗的功率P ＝I 2R ＝4 W ，A 正确；线圈中感应感应电动势的最大值E m ＝I m R ＝4 V ，所以任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πT t ，C 正确；磁通量的最大值Φm ＝BS ＝BS ωω＝E m ω＝4ω＝2Tπ，则穿过线圈任意时刻的磁通量Φ＝2T πsin 2πTt ，D 错误．19．L3 M1[2011·安徽卷] 如图1－11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ω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( )图1－11A.BL 2ω2RB. 2BL 2ω 2RC. 2BL 2ω 4RD.BL 2ω4R【解析】 D 线框在磁场中转动时产生感应电动势最大值E m ＝BL 2ω2，感应电流最大值I m＝BL 2ω2R，在转动过程中I —t 图象如图所示(以逆时针方向为正方向)：设该感应电流的有效值为I ，在一个周期T 内：I 2RT ＝I 2mR ·14T ，解得：I ＝I m 2＝BL 2ω4R，故选项ABC 错误，选项D 正确．图1 图24．M1[2011·天津卷] 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示．产生的交变电动势的图象如图2所示，则( )A ．t ＝0.005 s 时线框的磁通量变化率为零B ．t ＝0.01 s 时线框平面与中性面重合 C. 线框产生的交变电动势有效值为311 V D. 线框产生的交变电动势频率为100 Hz4．[2011·天津卷] B 【解析】 由图2可知，正弦交流电的最大值为311 V ，周期T＝0.02 s ，所以该交流电的有效值为U 有＝E m 2＝3112V≈220 V，频率f ＝1T ＝50 Hz ，CD 错；由图2，t ＝0.005 s 时电动势最大，磁通量的变化率最大，A 错；由图2，t ＝0.01 s 时电动势为0，磁通量变化率为0，但磁通量最大，线框处于中性面位置，B 正确．M 2 变压器 远距离输电20．M2[2011·山东卷] 为保证用户电压稳定在220 V ，变电所需适时进行调压，图1－5甲为调压变压器示意图．保持输入电压u 1不变，当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u 2随时间t 变化的曲线如图1－5乙所示．以下正确的是( )图1－5A ．u 2＝190 2sin(50πt ) VB ．u 2＝190 2sin(100πt ) VC ．为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当下移D ．为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当上移【解析】 BD 由图乙可知，交变电流的最大值为190 2V ，周期为0.02 s ，ω＝2πT＝100π rad/s ，所以A 项错误，B 项正确．为了让用户得到220 V 的电压，由u 1u 2＝n 1n 2可知，要想使电压u 2升高，n 1必须变小，C 项错误，D 项正确．M3 交变电流综合17．M3[2011·课标全国卷] 如图1－3所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V ，额定功率为22 W ；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )图1－3A ．U ＝110 V ，I ＝0.2 AB ．U ＝110 V ，I ＝0.05 AC ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 AD ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 2 A【解析】 A 由题意知，n 1n 2＝12，U 2＝220 V ，因n 1n 2＝UU 2，故U ＝110 V ，即电压表的读数为110 V ；理想变压器中，P 出＝P 入＝UI ，故I ＝P 出U ＝22110A ＝0.2 A ，即电流表的读数为0.2 A ，A 正确．11．M3[2011·海南物理卷] 如图1－8所示，理想变压器原线圈与一10 V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a 和b ，小灯泡a 的额定功率为0.3 W ，正常发光时电阻为30 Ω.已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A ，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b 的电流为________A .图1－9【答案】 10∶3 0.2【解析】 小灯泡a 正常发光，由P ＝I 2R 和I ＝U R可求得，小灯泡a 两端电压即副线圈电压U a ＝U b ＝U 2＝3 V ，通过小灯泡a 的电流I a ＝0.1 A ，由理想变压器电压与匝数成正比可得，n 1n 2＝U 1U 2＝103；对理想变压器，输出功率和输入功率相等，P 1＝P 2，即I 1U 1＝I 2U 2，可得副线圈总电流I 2＝0.3 A ，利用并联电路特点可得，I b ＝I 2－I a ＝0.2 A.19．M3[2011·广东物理卷] 图7甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R ＝55Ω，A 、V 为理想电流表和电压表．若原线圈接入如图7乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V ，下列表述正确的是( )甲 乙图7A ．电流表的示数为2AB ．原、副线圈的匝数比为1∶2C ．电压表的示数为电压的有效值D ．原线圈中交变电压的频率为100Hz19．M3[2011·广东物理卷] AC 【解析】 电流表、电压表测量值均为有效值，由交流电的波形图可知，原线圈电压有效值为U 1＝220 V ，由电压表示数可知，副线圈电压有效值为U 2＝110 V ，则n 1n 2＝U 1U 2＝21；由欧姆定律得，电流表示数I 2＝U 2R＝2 A ；由交流电波形图知，T ＝0.02 s ，故f ＝1T＝50 Hz ，综上分析AC 选项正确．16．M3[2011·浙江卷] 如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n 1＝800和n 2＝200的两个线圈，上线圈两端与u ＝51sin314t V 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是( )A ．2.0 VB ．9.0 VC ．12.7VD ．144.0 V【解析】 A 根据理想变压器电压关系U 1U 2＝n 1n 2可知，下线圈两端的电压有效值为U 2＝514 2V≈9.0 V，交流电压表测量的是有效值，考虑到实际有损耗，故实际读数应该小于9.0 V ，故选项B 、C 、D 错误，A 正确．13. M3[2011·江苏物理卷] 图为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交电压的u －t 图象如图所示．若只在ce 间接一只R ce ＝400 Ω的电阻，或只在de 间接一只R de ＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式；(2)求只在ce 间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I 1；(3)求ce 和de 间线圈的匝数比n cen de.图1213．M3[2011·江苏物理卷]【解析】 (1)由题图知ω＝200π rad/s 电压瞬时值u ab ＝400sin200πt (V) (2)电压有效值U 1＝200 2 V 理想变压器P 1＝P 2 原线圈中的电流I 1＝P 1U 1解得I 1＝0.28 A(或25A) (3)设ab 间匝数为n 1 U 1n 1＝U ce n de同理U 1n 1＝U den de由题意知U 2ce R ce ＝U 2deR de解得n cen de ＝R ceR de 代入数据得n ce n de ＝4315．M3[2011·福建卷] 图1－2甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图1－2乙所示．现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是( )图1－2A ．输入电压u 的表达式u ＝202sin50πt VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W15．M3[2011·福建卷] D 【解析】 由图乙，T ＝0.02 s ，所以ω＝2πT＝100π rad/s ，u ＝E m sin ωt ＝202sin100πt V ，A 错；只断开S 2，副线圈电压U 2不变，但副线圈总电阻R副增大，流过L 1、L 2的电流减小且每个小灯泡两端的电压小于其额定电压，无法正常发光，由P 副＝U 22R 副可得，副线圈的功率减小，副线圈的功率决定原线圈的功率，所以原线圈的输入功率减小，BC 错；由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝4 V ，所以S 1接到2后，R 消耗的电功率P ＝U 22R ＝4220W ＝0.8 W ，D 正确．1．[2011·济南一模]一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 的变化规律如图X24－1所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则( )图X24－1A ．流过电阻的最大电流是20 AB ．与电阻并联的电压表的示数是141 VC ．变压器的输入功率是1×103WD ．在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103J1．C 【解析】 由图象知，输入电压的最大值为220 2 V ，周期为0.02 s ，由电压与匝数比关系知，输出电压最大值为100 2 V ，流过电阻的电流最大值为10 2 A ，输出电压有效值为100 V ，电流有效值为10 A ，输出功率为1000 W ，电阻在一个周期内产生焦耳热为20 J ，故A 、B 、D 错误，C 正确．2．[2011·苏北模拟]如图X24－3所示，50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B ＝210T 的水平匀强磁场中，线框面积S ＝0.5 m 2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝200 rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220 V，60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A ，下列说法正确的是( )图X24－3A ．图示位置穿过线框的磁通量为零B ．线框中产生交变电压的有效值为500 2 VC ．变压器原、副线圈匝数之比为25︰11D ．允许变压器输出的最大功率为5000 W2．CD 【解析】 图示位置穿过线框的磁通量最大，A 错；产生的交变电流的最大电动势E m ＝NBS ω＝500 2 V ，有效值为500 V ，B 错；变压器原、副线圈匝数之比为500∶220＝25∶11，C 对；允许变压器输出的最大功率为500×10 W＝5000 W ，D 对．3. [2011·苏北模拟]如图X24－4甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10︰1，电阻R ＝22 Ω，各电表均为理想电表．原线圈输入电压的变化规律如图乙所示．下列说法正确的是( )甲图X24－4A ．该输入电压的频率为100 HzB ．电压表的示数为22 VC ．电流表的示数是1 AD ．电阻R 消耗的电功率是22 W3．BD 【解析】 由图象可知，原线圈输入电压的周期T ＝0.02 s ，频率为f ＝50 Hz ，A 错；原线圈输入电压的有效值为220 V ，副线圈的输出电压为22 V ，B 对；电阻R 消耗的电功率是P ＝22222 W ＝22 W ，电流表的示数是I ＝22220A ＝0.1 A ，C 错，D 对．4．[2011·潍坊一模]图X24－6为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T 1和降压变压器T 2向用户供电，已知输电线的总电阻R ＝10 Ω，降压变压器T 2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R 0组成闭合电路．若T 1、T 2均为理想变压器，T 2的副线圈两端电压u ＝2202sin100πt (V)，当用电器电阻R 0＝11 Ω时( )A ．通过用电器R 0的电流有效值是20 AB ．升压变压器的输入功率为4650 WC ．发电机中的电流变化频率为100 HzD ．当用电器的电阻R 0减小时，发电机的输出功率减小 4．AB 【解析】 由T 2的副线圈两端电压的表达式知，副线圈两端的电压有效值为220 V ，电流为I ＝22011 A ＝20 A ，A 对；由于输电线电流I ′＝204A ＝5 A ，所以升压变压器的输入功率为P ＝P 线＋PR 0＝52×10 W＋202×11 W＝4650 W ，B 对；发电机中的电流变化频率与T 2的副线圈两端电压的频率相同，也为50 Hz ，C 错；当用电器的电阻R 0减小时，其消耗的功率变大，发电机的输出功率变大，D 错．5．[2011·德州模拟]如图X25－1所示，两块相距为d 的水平放置的金属板组成一个平行板电容器，用导线、开关S 将其与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中，两板间放一台小压力传感器，图X25－1在其上表面静止放置一个质量为m 、电荷量＋q 的小球．已知S 断开时传感器上有示数，S 闭合后传感器上的示数变为原来的二倍，则穿过线圈的磁场的磁感应强度变化情况和磁通量变化率分别是( )A ．正在增强，ΔΦΔt ＝mgdqB ．正在增强，ΔΦΔt ＝mgdnqC ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgdqD ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgdnq5．D 【解析】 S 闭合后传感器上的示数变为原来的2倍，说明小球受到了向下的电场力作用，大小为mg ，故板间电压为mgd q ，线圈产生的感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝mgd q ，则ΔΦΔt ＝mgdnq，电容器上极板带正电，由楞次定律知，磁感应强度正在减弱，D 对．6．[2011·甘肃模拟]图X25－2是一火警报警器电路的示意图．其中R 3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而增大．值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器．当传感器R 3所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是( )A ．I 变大，U 变小B ．I 变小，U 变大C ．I 变小，U 变小D ．I 变大，U 变大6．D 【解析】 当R 3处出现火情时，其电阻增大，电路中的总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，所以报警器两端的电压增大，其中电流表支路的电流也增大．7．[2011·苏北模拟]在探究超重和失重规律时，某体重为G 的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F 随时间t 变化的图象，则如图X25－5A B C D图X25－57．D 【解析】 该同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作过程中，先向下加速，后向下减速，其加速度先向下后向上，即先失重后超重，D 对．。
交流电专题练习(答案)
高考物理试题分类汇编：交流电一．交流电的产生及描述1． [2014·天津卷] 如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a 、b 所示，则( )图1 图2 A ．两次t ＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3 C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25 Hz D ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V 1．AC [解析] 本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识，从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，曲线a 表示的交变电动势的周期为4×10－2 s ，曲线b 表示的交变电动势的周期为6×10－2s ，所以A 、C 正确，B 错误；由E m ＝NBS ω可知，E m a E m b ＝ωa ωb ＝T b T a ＝32，故E m b ＝23E m a ＝10 V ，曲线b 表示的交流电动势的有效值为5 2 V ，D 错误．2、（2013山东理综）.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，○A ○A 为交流电流表。
线圈绕垂直于磁场方向的水平轴O O ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是A ．电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50 rad/sC.0.01s 时线圈平面与磁场方向平行D ．0.02s 时电阻R 中电流的方向自右向左【答案】AC【解析】由题图乙可知交流电电流的最大值是=A ，周期T=0.02s ，由于电流表的示数为有效值，故示数=10A ，选项A 正确；角速度rad/s ，选项B 错误；0.01s 时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，选项C 正确；由楞次定律可判断出0.02s 时流过电阻的电流方向自左向右，选项D 错误。
高三物理交流电的产生试题答案及解析
高三物理交流电的产生试题答案及解析1.如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从水平位置开始计时，绕水平轴OO′以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接理想变压器．理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻R．电表均为理想交流电表．下列判断正确的是（）A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式e=NBSωcosωtB．矩形线圈产生的感应电动势的有效值为NBSω/2C．当P位置不动，R增大时，电压表示数也增大D．当P位置向上移动、R不变时，电流表示数将增大【答案】AD【解析】由于线圈从水平位置开始计时，则矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式e=NBSωcosωt，选项A 正确；矩形线圈产生的感应电动势的有效值为，选项B正确；由于线圈内阻不计，故电压表的读数恒定不变，与电阻R的大小及P点的位置无关，选项C 错误；当P位置向上移动、R不变时，由于变压器初级匝数减小，故次级电压变大，次级电流变大，故初级电流变大，即电流表示数将增大，选项D 正确。
【考点】交流电的产生及变化规律；变压器。
2.如图所示，面积为S、匝数为N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴oo’以角速度ω匀速转动。
矩形线圈通过滑环连接理想变压器。
理想变压器原线圈上的滑动触头P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻R。
电表均为理想交流电表。
下列判断正确的是（）A．副线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωtB．矩形线圈产生的感应电动势的有效值为C．当P位置不动，R减小时，电压表示数也增大D．当P位置向上移动，R不变时，电流表示数将增大【答案】D【解析】如图所示，此时线圈处于垂直于中性面的位置，故产生的电动势瞬时值为e=NBSωcosωt，即变压器原线圈的电压瞬时值为e=NBSωcosωt，所以A错误；矩形线圈产生的感应电动势的有效值为，所以B错误；当P位置不动，R减小时，电压表示数不变，增大，故C错误；当P位置向上移动，原线圈的匝数减少，根据变压规律知，副线圈的电压U2又R不变，根据欧姆定律知，副线圈的电流增大，原线圈电流跟着增大，即电流表示数将增大，所以D正确。
高二物理交流电的产生试题答案及解析
高二物理交流电的产生试题答案及解析1.某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A．交变电流的频率为0.02HzB．交变电流的瞬时表达式为i＝5cos50πt（A）C．在t＝0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W【答案】D【解析】由图像可以看出，该交变电流的周期为0.02s，故其频率为0.002Hz，所以选项A错误；由图像，交变电流的峰值为5A，角速度为，故电流的瞬时表达式为，所以选项B错误；在0.01s时，感应电流达到最大，磁通量的变化率最大，此时穿过线圈的磁通量为零，所以选项C错误；该交变电流的有效值为，故线圈的热功率为，所以选项D正确；【考点】交变电流的图像2.交流发电机在工作时电动势为，若将电机的转速提高一倍，同时将线圈所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为 ()A．B．C．D．【答案】C【解析】据题意，当转速提高一倍，由可知，角速度w变为原来的2倍，面积减小一半，则由：可知：，故C选项正确。
【考点】本题考查交流发电机电动势的产生。
3.一线圈在匀强磁场中产生的交变电流的电压表达式为u=20sin314t（V），求：（1）这个交变电压的最大值Umax、有效值U、周期T、频率f.（2）若线圈的匝数N=20，线圈磁通量的最大值Φm等于多少？【答案】（1）这个交变电压的最大值Umax=20V；有效值U=；周期T=0.02s；频率f=50Hz(2) 3.2×10-3Wb【解析】试题分析: (1)一线圈在匀强磁场中产生的交变电流的电压表达式为u=20sin314t（V），可知：这个交变电压的最大值Umax=20V；有效值U=；周期T=；频率f=(2)Em=NΦmω；得==3.2×10-3Wb【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理4.图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1～t2时间内( )A．电流表A1的示数比A2的小B．电流表A1和A2的示数相同C．电流表A2的示数比A3的小D．电流表的示数都不为零【答案】B【解析】由乙图知，原线圈磁场均匀变化，故副线圈中产生稳定的电动势，A1、A2两支路的电压相等，由于线圈L对直流电没有阻碍作用，故电流表A1的示数等于A2的，所以A错误；B正确；电容器同交流隔直流，所以电流表A3的示数为零，所以C错误；D错误。
高考物理专练题交变电流(试题部分)
高考物理专练题交变电流考点一交变电流的产生及描述1.甲图是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为理想交流电流表。
线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。
已知发电机线圈电阻为10Ω,外接一只阻值为90Ω的电阻,不计电路的其他电阻,则()A.电流表的示数为0.31AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中,外电阻发热约为0.087J答案D2.(2018东北三校联考,9)(多选)如图所示,面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路,理想交流电压表并联在电阻R的两端。
线框在磁感应强度为B的匀强磁场中,以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动,不计其他电阻,则下列说法正确的是()A.若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为e=NBSωsinωtB.线框通过中性面前后,流过电阻R的电流方向将发生改变,1秒钟内流过电阻R的电流方向改变ω次πC.线框从图示位置转过60°的过程中,通过电阻R的电荷量为NBS2(R+r)D.电压表的示数跟线框转动的角速度ω大小无关答案ABC3.(2020届吉林长春质量监测,6)(多选)如图甲所示为风力发电的简易模型。
在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的磁铁转动,转速与风速成正比。
若某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。
下列说法正确的是()A.电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)B.磁铁的转速为10r/sC.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为3√2A5答案AD考点二变压器、电能的输送1.(2019广西南宁、玉林、贵港等高三毕业班摸底,16)如图所示,为一变压器的实物图,若将其视为理想变压器,根据其铭牌所提供的信息,以下判断正确的是()A.副线圈的匝数比原线圈多B.当原线圈输入交流电压110V时,副线圈中输出交流电压6VC.当原线圈输入交流电压220V时,副线圈输出直流电压12VD.当变压器输出为12V和3A时,原线圈电流为9√2A55答案B2.(2018江西上饶六校一联)如图所示,一正弦交流电瞬时值表达式为e=220sin100πt(V),通过一个理想电流表,接在一个理想变压器两端,变压器起到降压作用,开关S闭合前后,A、B两端输出的电功率相等,以下说法正确的是()A.流过r的电流方向每秒钟变化50次B.变压器原线圈匝数小于副线圈匝数C.开关从断开到闭合时,电流表示数变小D.R=√2r答案D方法理想变压器的动态分析1.(多选)如图所示,理想变压器的副线圈接有规格为“44V44W”的灯泡和线圈电阻为r=1Ω的电动机,原线圈上接有u=220√2sin100πt(V)的正弦交流电压,此时灯泡和电动机都正常工作,且原线圈中的理想交流电流表示数为1A,不考虑灯泡电阻变化和电动机内阻变化,则下列说法正确的是()A.变压器原、副线圈的匝数之比为4∶1B.电动机的输出功率为176WC.电动机的热功率为16WD.若电动机被卡住,灯泡仍正常发光,则电流表示数将变为9A,此时应立即切断电源答案CD2.如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶1,原线圈接u=220√2sin100πt(V)的交流电,电阻R1=2R2=10Ω,D1、D2均为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),则副线圈电路中理想交流电流表的读数为()A.3AB.2√5AC.√10AD.√3A答案A3.如图所示为一理想变压器,原线圈接在一输出电压为u=U0sinωt的交流电源两端。
2023年高考物理热点复习：交变电流的产生和描述(附答案解析)
第1页（共21页）2023年高考物理热点复习：交变电流的产生和描述
【2023高考课标解读】
1．掌握交变电流、交变电流的图象
2．掌握正弦交变电流的函数表达式，峰值和有效值
【2023高考热点解读】
一、交变电流的产生
1．产生
如图所示，将闭合线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
2．交变电流
(1)定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
(2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流。
3．正弦式交变电流
(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
(2)函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)
①电动势e 随时间变化的规律：e ＝E m sin ωt 。
②负载两端电压u 随时间变化的规律：u ＝U m sin_ωt 。
③电流i 随时间变化的规律：i ＝I m sin_ωt 。
其中ω等于线圈转动的角速度，E m ＝nBl 1l 2ω＝nBSω。
(3)图象(如图所示
)
甲乙
丙。
2023高三物理模拟考题型总结及分析-交变电流的产生和描述
第25讲 交变电流的产生和描述目录考点一 正弦式交变电流的产生及变化规律 ............................................................................. 1 考点二 交流电有效值的求解 ..................................................................................................... 2 考点三 交变电流“四值”的比较 ............................................................................................. 6 练出高分 (16)考点一 正弦式交变电流的产生及变化规律1．交变电流的产生(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动． (2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变．②线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次．(4)交变电动势的最大值E m ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关． 2．交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达式图象磁通量Φ＝Φm cos ωt ＝BS cos ωt电动势 e ＝E m sin ωt ＝nBSωsin ωt电压u ＝U m sin ωt ＝RE mR ＋rsin ωt电流i＝I m sin ωt＝E mR＋rsin ωt[例题1]（2023•天津二模）一正弦式交变电流的i﹣t图像如图所示。
下列说法正确的是（）A．在t＝0.1s时线圈平面与磁场平行B．该交变电流的频率为2HzC．在t＝0.2s时电流方向改变D．该交变电流的表达式为i＝2cos5πtA【解答】解：A．在t＝0.1s时，通过线圈平面的电流为零，磁通量最大，与磁场垂直，故A错误；B．该交变电流的周期为T＝0.4s，频率为f=1T=10.4Hz=2.5Hz，故B 错误；C．在t＝0.2s时电流方向改变不变，故C错误；D．由图像可知I m＝2A，ω=2πT=2π0.4rad/s=5πrad/s，则该交变电流的表达式为i＝2cos5πt（A ），故D正确。
高三物理交流电的产生试题答案及解析
高三物理交流电的产生试题答案及解析1.如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则A．两次t=0是时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C．曲线a表示的交变电动势频率为25HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V【答案】AC【解析】线圈位于中性面时，磁通量最大、电动势为零，所以选项A正确；转速之比等于周期的反比，故该比值为3:2，故选项B错误；频率为周期的倒数，即，a的周期为0.04s，频率为25Hz，所以选项C正确；正弦交流电动势的有效值为，已知，且，故可知，所以选项D错误。
【考点】交流电的产生、交流电的有效值2.图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为3:1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图像，L1、L 2、L3、L4为四只规格均为“9 V，6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是A．ab输入端电压的瞬时值表达式为πt( V)B．电流表的示数为2A，且四只灯泡均能正常发光C．流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次D．ab输人端输人功率Pab="18" W【答案】B【解析】据题意，从乙图可知该交流电的周期为：，则有：，该交流电在ab端输入电压瞬时值为：，故选项A错误；由于理想变压器中，则，故四个灯泡刚好正常发光，故选项B正确；1秒有50个周期，每个周期电流变向两次，则1秒内该交变电流变向100次，故选项C错误；输入功率等于输出功率，即：，而ab端输入功率为：，故选项D错误。
【考点】本题考查交变电流。
3.如图所示，电阻不计的正方形导线框abcd处于匀强磁场中。
线框绕中心轴OO'匀速转动时，产生的电动势e= 200。
线框的输出端与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只“20V、8W”的灯泡，且灯泡能正常发光，电路中熔断器熔断电流为0.4A，熔断器与输电导线的电阻忽略不计。
交变电流练习题(精选)
专题三 交变电流一、交流电的产生及变化规律1．交流发电机在工作时的电动势为E ＝E 0sin ωt ，若将其电枢的转速提高1倍，其他条件不变，则其电动势变为 ( )A ．E 0sin2ωtB ．2E 0sin2ωtC ．E 0sin ωt 2D ．2E 0sin ωt 22．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示．如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交流电动势的最大值和周期分别变为（ ）A ．200 V ,0.08 sB ．25 V ,0.04 sC ．50 V ,0.08 sD ．50 V ,0.04 s3．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电流电动势e ＝2202sin ωt ，则( )A ．交流的频率是50 HzB ．交流电的有效值是220 VC ．当t ＝0时，线圈平面恰好与中性面重合D ．当t ＝1200 s 时，e 有最大值220 2 V 4．面积为S 的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图7甲、乙所示的磁场中．甲图中有磁感应强度为B 0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T 绕OO ′轴做匀速转动；乙图中的磁场的变化规律为B ＝B 0cos 2πTt ，从图示时刻(t ＝0时刻)起计时，则（ ）A ．两线圈中的磁通量变化规律均为Φ＝B 0S cos 2πTt B ．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C ．两线圈中产生的交变电流的有效值不同D ．从此刻起，T /4时间内流过线圈截面的电荷量相同5．一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速度为ω时，线圈中产生的交变电动势的最大值为E 0，周期为T 0，外力提供的功率为P 0.若使线圈转动的角速度变为2ω，线圈中产生的交变电动势的最大值为E ，周期为T ，外力提供的功率为P .则E 、T 和P 的大小为A ．E ＝2E 0，T ＝12T 0，P ＝2P 0B ．E ＝E 0，T ＝12T 0，P ＝2P 0 C ．E ＝2E 0，T ＝T 0，P ＝2P 0 D ．E ＝2E 0，T ＝12T 0，P ＝4P 0二、交流电的有效值的求法6、多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速。
高考物理全国卷2020年高考一轮复习第十四单元交变电流第1讲交变电流的产生和描述练习含解析新人教版
交变电流的产生和描述《交变电流》一章是电磁感应内容的延续,从近几年命题看,高考对本章内容的考查频率一般,主要体现在“三突出”:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的“四值”;三是突出考查变压器及远距离输电。
整体考查难度不大,多以选择题的形式出现。
预计2020年高考对本专题内容的考查仍将通过交变电流的图象考查交变电流的四值、变压器等问题,可能加强对实际问题处理能力的考查,以分值为6分的选择题为主。
第1讲交变电流的产生和描述1 正弦式交变电流的产生及变化规律(1)交变电流的产生①交变电流:电流的大小和方向都做周期性的变化,这种电流叫交变电流,简称交流。
下图为几种交变电流的电流随时间变化的图象。
②正弦式交变电流产生原理:将闭合线圈置于匀强磁场中,并绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动,线圈中将产生按正弦规律变化的交变电流。
注意:正弦式交变电流的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关。
③正弦式交变电流产生过程中的两个特殊位置。
图示概念中性面位置与中性面垂直的位置特点B⊥S B∥SΦ=BS,最大Φ=0,最小e=nΔΦΔt=0,最小e=nΔΦΔt=nBSω,最大感应电流为零,方向改变感应电流最大,方向不变(2)正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) 规律物理量函数表达式图象磁通量Φ=Φm cos ωt=BS cos ωt注意:Φ与线圈匝数无关电动势e=E m sinωt=nBSωsinωt电压u=U m sinωt=REΔR +rsin ωt电流i=I m sinωt=EΔR +rsin ωt宜昌质检)关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是( )。
A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次,感应电动势的方向不变B.线圈每转动一周,感应电流的方向改变一次C.线圈平面每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都改变一次D.线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都改变一次【答案】C福州质检)如图所示是某发电机的结构示意图,其中N 、S 是永磁铁的两个磁极,它们的表面呈半圆柱面形状。
2022届高考物理一轮复习专题11交变电流第1讲交变电流的产生和描述课后练习含解析新人教版
第1讲 交变电流的产生和描述知识巩固练1．我们生活中所使用的电流一般以交变电流居多，关于交变电流，下列说法正确的是( )A ．交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值B ．用交流电流表和电压表测定的示数值是交变电流的最大值C ．给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值D ．保险丝的额定电流、电容器的耐压值是交变电流的有效值 【答案】C2．(2021年湖北名校联考)中国国际小家电展览会上，有些国家的家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器不能直接接到220 V 的照明电路上，可以接到交变电压是u ＝1102sin(120πt )V 的电源上使用，交变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，下列说法正确的是( )A ．用电压表测该电压其示数为110 2 VB ．电流方向每秒改变60次C ．该交流电的频率为60 Hz ，当t ＝0.1 s 时u ＝110 2 VD ．将该电压加在110 Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为110 W【答案】D 【解析】由表达式可知，该交流电的频率为f ＝60 Hz ，电压最大值为E m ＝110 2 V ，电压表测量的是有效值为U ＝E m2＝110 V ，故A 错误；一个周期内电流改变2次，故1 s内改变的次数为60×2＝120次，故B 错误；当t ＝0.1 s 时，u ＝110 2 sin(120π×0.1) V＝0，故C 错误；电阻消耗的功率为P ＝U 2R＝110 W ，故D 正确．3．(2021届济南模拟)手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化．当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是( )A ．交流电压的变化周期变为原来的一半B ．穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半C ．交流电压的最大值变为原来的一半D ．交流电压的有效值变为原来的 2 倍【答案】C 【解析】根据T ＝1n可知，当线圈的转速变为原来的一半时，周期变为原来的2倍，A 错误；穿过线圈的磁通量的最大值为Φm ＝BS ，与转速无关，B 错误；当线圈的转速变为原来的一半时，角速度变为原来的一半，根据E m ＝nBSω可知，交流电压的最大值变为原来的一半，C 正确；根据E ＝E m2可知，交流电压的有效值变为原来的一半，D 错误．4．间距为 2 m 的无限长光滑金属导轨水平放置，导轨中间分布有磁感应强度为1 T 的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线，一长为2 2 m 的光滑导体棒以1 m/s 的速度匀速向右滑动，如图所示，导轨电阻不计，导体棒电阻为20 Ω，定值电阻阻值为10 Ω，则下列分析正确的是( )A ．电流表示数为130 AB ．电压表的示数是0.5 VC ．导体棒运动到图示虚线位置时的瞬时电流从C 到D D ．导体棒上消耗的热功率为0.2 W【答案】B 【解析】当导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势E ＝BLv ，由于有效切割长度按正弦规律变化，且当磁场反向时，感应电流反向，故这个过程产生正弦式交变电流，导体棒有效切割长度最长等于 2 m ，交流电动势的最大值是E m ＝BLv ＝1×2×1 V＝ 2 V ，有效值E ＝E m2＝1 V ，由于导体棒接入电路的有效长度为总长度的一半，所以接入电路的电阻为10 Ω，定值电阻阻值也为10 Ω，则电压表的示数U ＝12E ＝0.5 V ，B 正确；电流表的示数I ＝110＋10A ＝0.05 A ，A 错误；导体棒运动到图示虚线位置时，磁感应强度等于0，瞬时电流等于0，C 错误；导体棒上消耗的热功率P r ＝I 2r ＝0.052×10 W＝0.025 W ，D 错误．5．(多选)如图所示，形状或转轴位置不同、但面积均为S 的单匝线圈处在同一个磁感应强度为B 的匀强磁场中，以相同的角速度ω匀速转动，从图示的位置开始计时，则下列说法正确的是( )A ．感应电动势与时间的关系图像均为正弦图像B ．感应电动势与时间的关系图像均为余弦图像C ．感应电动势峰值、瞬时值都不同D ．感应电动势峰值、瞬时值都相同 【答案】AD综合提升练6．(2021年黄冈模拟)(多选)如图所示，电阻为r 的矩形线圈面积为S ，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动．匀强磁场的磁感应强度为B ，t ＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想电表，则( )A ．滑片P 下滑时，电压表的示数变大B ．图示位置线圈中的感应电动势最大C ．线圈从图示位置转过180°的过程中，电阻R 上产生的焦耳热为πB 2S 2ωR2R ＋r 2D ．1 s 内流过R 的电流方向改变ωπ次【答案】ACD 【解析】P 下滑时外阻变大，电流变小，内电压变小，外电压变大，则电压表的示数变大，故A 正确；图示位置为中性面，电动势为0，故B 错误；电动势最大值E m ＝BSω，则由图示位置转过180°电阻R 上产生的焦耳热Q ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤E m 2R ＋r 2R ·πω＝πB 2S 2ωR 2R ＋r 2，故C 正确；1 s 所完成的周期数是1T ＝ω2π，每个周期电流方向改变2次，1 s 内流过R 的电流方向改变ωπ次，故D 正确．7．(2021届中山七校联考)(多选)如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd 可绕其竖直对称轴O 1O 2转动．当线圈绕轴以角速度ω沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )A ．t ＝0时，线圈产生的感应电动势最大B．0～π2ω时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC．t＝π2ω时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零D．线圈每转动一周电流方向改变两次【答案】BD 【解析】通电导线在其周围产生磁场，在其右侧产生的磁场垂直于纸面向外，离导线越远，磁场越弱，在t＝0时刻，ab边和cd边转动时，速度方向与磁场平行，故不切割磁感线不产生感应电动势，故A错误；在0～π2ω时间内，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为abcda，故B正确；t＝π2ω时，线圈的磁通量为零，ab边和cd边转动时，磁通量的变化率不为零，故感应电动势不为零，故C错误；线圈每转动一周电流方向改变两次，故D正确．。
第59讲 交变电流的产生和描述(练习)(解析版)-2025版高考物理最新模拟精练+真题实战演练
第59讲交变电流的产生和描述（模拟精练+真题演练）1．（2023·北京西城·北京四中校考模拟预测）某交流发电机产生交变电流的装置如左图所示，产生的感应电动势与时间的关系如右图所示，下列说法正确的是（）A ．t =0时，线圈平面处于中性面位置，磁通量变化率最大B ．线圈通过中性面时，交变电流改变方向。
C ．线框中产生的感应电动势e =100sin50t （V ）D ．如果仅使线圈的转速加倍，则电动势的最大值和周期分别变为200V 、0.08s 【答案】B【详解】AB ．由图像可知，t =0时，电动势为零，此时线圈平面处于中性面位置，磁通量变化率最小，交变电流改变方向。
故A 错误；B 正确；C ．线框中产生的感应电动势的最大值和周期分别为m 100V E =，0.04s T =根据m 2sin e E t Tπ=可知感应电动势瞬时值为e =100sin50πt （V ）故C 错误；D ．根据mE NBS ω=，2n ωπ=可知m E 与n 成正比，如果仅使线圈的转速加倍，则电动势的最大值为m '200V E =周期为21T nπω==可知，周期与n 成反比，如果仅使线圈的转速加倍，则周期减半为0.02s T '=故D 错误。
故选B 。
2．（2023·湖南·模拟预测）交流发电机的示意图如图甲所示（为了方便观察，只画了其中一匝线圈，线圈电阻不计）。
图甲中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场。
矩形线圈ABCD 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO '匀速转动，线圈ABCD 通过金属滑环K L 、及两个导体电刷E F 、与外电路连接。
从某时刻开始计时，交流发电机产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。
下列判断正确的是（）A ．0=t 时刻，线圈处于中性面位置B．线圈中产生交变电流的有效值为A C ．线圈中交变电流的方向在1s 内改变100次D ．线圈从图甲所示位置转过90°的过程中，流经电阻R的电荷量为100C 【答案】C【详解】A ．由题图乙可知，0=t 时刻，电流具有最大值，线圈处于与中性面垂直的位置，故A 错误；B．由题图乙知，线圈中产生正弦交变电流的最大值m I =则电流的有效值22A I ==故B 错误；C ．由题图乙可知，正弦交流电的周期0.02s T =频率150Hz f T==由于在一个周期内交变电流的方向改变两次，所以交变电流方向在1s 内改变100次，故C 正确；D ．线圈从题图甲所示位置转过90°的过程中，流经电阻R 的电荷量ΔΦnBSq n R R==又m m E I R nBS ω=⋅=其中2100rad /s T πωπ==联立解得m 50I q ωπ==故D 错误。
【高三】高考物理总复习交变电流的产生练习(带答案)
【高三】高考物理总复习交变电流的产生练习（带答案）交变电流的产生1.在均匀磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速旋转产生交流电的过程中，当线圈平面与中性面（）重合时，通过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势最大；B.通过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势为零；C.通过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势最大。
D.通过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势为零2．电动机是将电能转化为机械能的设备．下列使用了电动机的电器是（）a．电风扇b．电饭锅c．洗衣机d．日光灯3.当交流发电机的线圈转向线圈平面并与中性面重合时，以下陈述中正确的一个是（）A。
电流将改变方向B。
磁场的方向与线圈平面C平行。
通过线圈的磁通量是最大的D。
线圈产生的感应电动势是最大的4．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时（）a、总电阻比夜间高，电源线上的电流小，每个灯两端的电压低b．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小c、总电阻比夜间小，电源线上的电流大，传输线上的电压损失大d．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，每盏灯两端的电压较低5.关于交流发电机线圈在均匀磁场中旋转产生的交流电，以下陈述是正确的：（a）感应电流的方向每旋转一圈就改变一次；B.线圈每转一圈，感应电动势和感应电流的方向就改变一次；C.每次线圈平面通过中性面时，感应电流的方向改变一次，感应电动势的方向保持不变D.每次线圈平面通过中性面时，感应电动势和感应电流的方向改变一次6．下列关于感应电动势大小的说法，正确的是（）a、线圈中磁通量的变化越大，感应电动势越大b．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大c、磁感应越强，感应电动势越大d．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大7.当矩形线圈在均匀磁场中绕垂直于磁感应线的对称轴匀速旋转时，交流电流的最大值出现在（）a．线圈平面与磁感线平行时b、当线圈平面垂直于磁感应线时c．线圈平面与中性面重合时d、当线圈平面与中性面成30°角时8．单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动的过程中，穿过线框中的最大磁通量为φm，最大感应电动势为em，下列说法中正确的是（）a．当穿过线框的磁通量为o时，线框中的感应电动势也为ob．当穿过线框的磁通量减小时，线框中的感应电动势在增大c．当穿过线框的磁通量等于φm/2时，线框中感应电动势为em/2d．线框转动的角速度为em/φm9.实验室中的交流发电机可以简化为图中所示的模型。
高三物理交流电图象试题答案及解析
高三物理交流电图象试题答案及解析1.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220V，440W”的热水器、“220V，220W”的抽油烟机．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为B．电压表示数为C．热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D．1min内抽油烟机消耗的电能为1.32×l04J【答案】D【解析】由图乙知，交流电压的最大值为，周期为，角速度为，所以副线圈两端电压的瞬时值表达式为，故A错误；根据理想变压器工作原理知，原副线圈电压关系为，则，故B错误；抽油烟机是非纯电阻电路，发热功率很小，远小于额定功率220W，而热水器是纯电阻电路，发热功率等于额定功率440W，故C错误；根据知，1min内抽油烟机消耗的电能为,故D正确。
所以选D。
【考点】本题考查变压器的构造和原理、正弦式电流的最大值和有效值、角速度与周期、电功和电功率，意在考查考生对交流电和变压器的理解。
2.理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器R的滑片．下列说法正确的是 ( )A．副线圈输出电压的频率为100 HzB．理想交流电压表的示数为31.1 VC．P向下移动时，变压器原、副线圈中电流都变大D．P向上移动时，变压器的输出功率增大【答案】 C【解析】由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，所以A错误；原线圈的电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，所以副线圈的电压的有效值即电压表的示数为22V，B错误；P下移，R变小，原副线的电流都变大，故C正确；P向上移动时R变大，而电压不变，故功率减小，故D错误。
【考点】变压器的构造和原理3.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈接交流电和交流电压表，副线圈接有“220 V，440 W”的热水器、“220 V，220 W”的抽油烟机。
高考物理最新模拟题精选训练交变电流专题01交流电的产生和图像含解析word版本
专题01 交流电的产生和图像1．(2017黑龙江大庆一模)如图所示，N匝数矩形导线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表A和二极管D．电流表的示数为I，二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大，下列说法正确的是（）A．导线框转动的角速度为B．导线框转动的角速度为C．导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零D．导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势最大【参考答案】AC导线框转到图示位置时，线圈位于中性面处，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零，故C正确，D错误；2．(2016·山东济南高三月考)某小型旋转电枢式发电机所产生的交变电动势为110 V、频率为60 Hz，要使它产生的电动势变为220 V、频率变为50 Hz，需要调整线圈的转速n、匝数N或磁感应强度的大小B。
下列调整合适的是( )A．使n变为原来的1.2倍，B变为原来的2倍，N变为原来的1.2倍B ．使n 变为原来的56，B 变为原来的56，N 变为原来的2倍C ．使n 变为原来的56，N 变为原来的2倍，B 不变D ．使n 变为原来的56，N 变为原来的2.4倍，B 不变【参考答案】D3．(2016·山东师大附中模拟)如图所示，一交流发电机的矩形线圈匝数为n ＝10，其电阻r ＝2 Ω，面积S ＝0.2 m 2，在磁感应强度B ＝2πT 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ω＝10 π rad/s 的角速度匀速转动，向R ＝18 Ω的电阻供电。
则以下说法中正确的是( )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160 s 时流过电阻R 的瞬时电流大小为22A D ．电阻R 上消耗的电功率为9 W【参考答案】D【名师解析】若线圈从中性面开始运动，则穿过线圈的磁通量按照余弦规律变化，由法拉第电磁感应定律可知，其产生的感应电动势(感应电流)将按照正弦规律变化，选项A 错误；由于OO ′为线圈的对称轴，所以线圈产生的感应电动势的最大值应为E m ＝12nBS ω＝20 V ，选项B 错误；线圈在转动过程中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝20 sin 10πt (V)，所以其感应电流的瞬时值表达式为i ＝sin 10πt (A)，故当t ＝160s 时，流经电阻R 的瞬时电流大小为i ＝sin 10π×160 A ＝12 A ，选项C 错误；流经R 的电流的有效值为I ＝22A ，所以电阻R 上消耗的电功率为P ＝I 2R ＝9 W ，选项D 正确。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—交变电流的产生和描述
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—交变电流的产生和描述1.在匀强磁场中，匝数N＝100的矩形线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是()A．t＝0.5×10－2 s时，线圈平面与中性面重合B．t＝1×10－2 s时，线圈中磁通量变化率最大C．穿过每一匝线圈的最大磁通量为1×10－3 WbD．线圈转动的角速度为50π rad/s2.(2022·广东卷·4)如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图．定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流．不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是()A．两线圈产生的电动势的有效值相等B．两线圈产生的交变电流频率相等C．两线圈产生的电动势同时达到最大值D．两电阻消耗的电功率相等3．一只低压电源输出的交变电压为U＝102sin 314t (V)，π取3.14，以下说法正确的是()A ．这只电源可以使“10 V 2 W ”的灯泡正常发光B ．这只电源的交变电压的周期是314 sC ．这只电源在t ＝0.01 s 时电压达到最大值D ．“10 V 2 μF ”的电容器可以接在这只电源上4.(多选)如图所示，图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式交变电流的图像，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程所产生正弦式交变电流的图像如图线b 所示．下列关于这两个正弦式交变电流的说法中正确的是( )A ．在图中t ＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B ．线圈先后两次转速之比为3∶2C ．交变电流a 的电动势瞬时值表达式为e ＝10sin(5πt ) VD ．交变电流b 的电动势最大值为203V 5.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R 的阻值不随温度变化．与R 并联的是一个理想的交流电压表，D 是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大)．在A 、B 间加一交流电压，其瞬时值的表达式为u ＝202sin 100πt (V)，则交流电压表的示数为( )A ．10 VB ．20 VC ．15 VD ．14.1 V6．(2018·全国卷Ⅲ·16)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 正．该电阻上电压的峰值均为u 0，周期均为T ，如图所示．则Q 方∶Q 正等于( )A ．1∶ 2B.2∶1 C ．1∶2 D ．2∶17．(多选)如图所示，一个半径为r 的半圆形线圈，以直径ab 为轴匀速转动，转速为n ，ab 的左侧有垂直于纸面向里(与ab 垂直)的匀强磁场，磁感应强度大小为B .M 和N 是两个集流环，负载电阻为R ，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，若图示位置为初始时刻，则( )A ．感应电动势的最大值为2π2Bnr 2B ．从图示位置起到转过14转的时间内，负载电阻R 上产生的热量为π4B 2nr 48RC ．从图示位置起到转过14转的时间内，通过负载电阻R 的电荷量为πBr 22RD ．电流表的示数为π2r 2nB 2R8．(多选)(2023·陕西咸阳市模拟)如图所示，发电机内部线圈处于磁体和圆柱形铁芯之间的径向磁场中，磁体的N 、S 极间的过渡区域宽度很小，可忽略不计．线圈的匝数为N 、面积为S 、总电阻为r ，线圈所在位置的磁感应强度大小为B .当线圈以角速度ω匀速转动时，额定电压为U 、电阻为R 的小灯泡在电路中恰能正常发光，则( )A．发电机输出的电流为矩形波交流电B．灯泡两端电压U＝22NBSωC．感应电动势的有效值是(1＋rR)UD．转动过程中穿过线圈的磁通量始终为零9．(多选)如图甲所示，电阻不计、面积S＝0.04 m2的固定矩形线圈水平放置，与线圈平面垂直的空间有均匀分布的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示．此时与线圈连接的额定电压是40 V的灯泡正常发光，氖泡两端瞬时电压达到40 V时开始发光．下列说法正确的是(不计灯丝电阻随温度的变化)()A．氖泡两端电压的瞬时值表达式为u＝402·cos 100πt (V)B．矩形线圈匝数N＝50匝C．氖泡的发光频率为50 HzD．若将氖泡换成一个耐压值为40 V的电容器，电容器可以安全工作10.如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨，水平地放置在竖直向上且磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，一端接阻值为R的电阻．一有效电阻为r、质量为m的导体棒放置在导轨上，在外力F作用下从t＝0时刻开始运动，其速度随时间的变化规律为v＝v m sin ωt，不计导轨电阻．求：(1)从t ＝0到t ＝2πω时间内，电阻R 上产生的热量； (2)从t ＝0到t ＝2πω时间内，外力F 所做的功．11.(2023·山东德州市模拟)如图所示，坐标系xOy 的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为1.0 T ，两块区域曲线边界的曲线方程为y ＝0.5sin 2πx (m)(0≤x ≤1.0 m)．现有一单匝矩形导线框abcd 在拉力F 的作用下，从图示位置开始沿x 轴正方向以2 m/s 的速度做匀速直线运动，已知导线框长为1 m 、宽为0.5 m 、总电阻为1 Ω，开始时bc 边与y 轴重合．则导线框穿过两块区域的整个过程拉力F 做的功为( )A ．0.25 JB ．0.375 JC ．0.5 JD ．0.75 J12．(多选)如图所示的正方形线框abcd 的边长为L ，每边电阻均为r ，在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场中绕cd 轴以角速度ω匀速转动，c 、d 两点与一阻值为r 的电阻相连，各表均可视为理想电表，导线电阻不计，则下列说法中正确的是( )A ．线框abcd 产生的电流为交变电流B ．当S 断开时，电压表的示数为零C．当S断开时，电压表的示数为28BωL2D．当S闭合时，电流表的示数为2BωL2 14r1．C 2.B 3.A 4.BCD 5.D 6.D 7．BCD8．AC [线圈在径向磁场中做切割磁感线运动，产生的感应电动势大小不变，方向做周期性变化，发电机输出的电流为矩形波交流电，A 正确；线圈以角速度ω匀速转动时，根据法拉第电磁感应定律，则有感应电动势的最大值为E m ＝NBSω，因磁场是辐向磁场，线圈切割磁感线的有效速度大小不变，所以发电机产生的感应电动势的有效值E ＝NBSω，灯泡两端电压U ＝NBSωR ＋rR ，B 错误；根据闭合电路欧姆定律，电源电动势大小为E ＝U R (R ＋r )＝(1＋r R )U ，C 正确；若转动过程中穿过线圈的磁通量始终为零，则不会产生感应电动势，D 错误．]9．AB [根据法拉第电磁感应定律可知，矩形线圈中会产生周期为0.02 s 的正弦式交流电，因为小灯泡正常发光，其两端电压有效值为40 V ，因此原线圈两端电压的瞬时值表达式为 u ＝402cos 100πt (V)，A 项正确；线圈产生的正弦式交流电电动势的最大值E m ＝NBSω＝40 2 V ，解得N ＝50匝，B 项正确；一个周期内，氖泡发光两次，因此氖泡发光频率是交流电频率的两倍，为100 Hz ，C 项错误；电容器的击穿电压(耐压值)指的是电压的最大值，题述交流电压的最大值大于40 V ，所以耐压值为40 V 的电容器接在氖泡位置将被击穿，D 项错误．]10．(1)(BL v m R ＋r )2πR ω (2)πB 2L 2v m 2ω(R ＋r )解析 (1)由导体棒切割磁感线产生感应电动势有E ＝BL v ，得e ＝BL v m sin ωt回路中产生正弦式交变电流，其有效值为E 有效＝BL v m 2在0～2πω时间内，电阻R 上产生的热量 Q ＝(E 有效R ＋r )2R ·2πω＝(BL v m R ＋r )2πR ω. (2)由功能关系得：外力F 所做的功W ＝R ＋r R Q ＝πB 2L 2v m 2ω(R ＋r ). 11．D [导线框位移为0≤x ≤0.5 m 过程，只有bc 边在磁场中切割磁感线，产生的电动势大小为E 1＝By v ＝sin 2πx (V)，此过程所用时间为t 1＝0.52s ＝0.25 s ，此过程的最大电动势为E 1m ＝sin(2π×0.25) V ＝1.0 V ，导线框位移为0.5 m<x ≤1.0 m 过程，bc 边和ad 边都在磁场中切割磁感线，产生的电动势方向相同，则导线框的电动势大小为E 2＝2|sin 2πx | (V)，此过程所用时间为t 2＝1.0－0.52s ＝0.25 s ，此过程的最大电动势为E 2m ＝2|sin(2π×0.75)| V ＝2.0 V ，导线框位移为1.0 m<x ≤1.5 m 过程，只有ad 边在磁场中切割磁感线，产生的电动势大小为E 3＝sin 2πx (V)，此过程所用时间为t 3＝1.5－1.02s ＝0.25 s ，此过程的最大电动势为E 3m ＝sin(2π×1.25) V ＝1.0 V ，则此过程中导线框的感应电动势随时间变化如图所示根据 Q ＝U 2R t ，可知此过程导线框产生的焦耳热为Q ＝⎝⎛⎭⎫1.0221×0.25 J ＋⎝⎛⎭⎫2.0221×0.25 J ＋⎝⎛⎭⎫1.0221×0.25 J ＝0.75 J ，根据能量守恒可知导线框穿过两块区域的整个过程，拉力F 做的功为0.75 J ，D 正确，A 、B 、C 错误．]12．ACD [线框abcd 绕着垂直于磁场的轴匀速转动，故产生的电流为交变电流，故A 正确；产生的交流电的电动势最大值为E m ＝BL 2ω，有效值为E ＝BL 2ω2，当S 断开时，电压表测量的电压为cd 间的电压，故U ＝14E ＝28BL 2ω，故B 错误，C 正确；当S 闭合时，电路总电阻为3r ＋r 2，ab 中的电流为I ＝E 7r 2＝27r BL 2ω，电流表的示数I A ＝I 2＝2BL 2ω14r，故D 正确．]。
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A．导线框转动的角速度为B．导线框转动的角速度为C．导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零D．导线框转到图示位置时，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势最大【参考答案】AC导线框转到图示位置时，线圈位于中性面处，导线框中的磁通量最大，瞬时电动势为零，故C正确， D 错误；2．(2016 ·山东济南高三月考) 某小型旋转电枢式发电机所产生的交变电动势为110 V 、频率为60 Hz ，要使它产生的电动势变为220 V 、频率变为50 Hz ，需要调整线圈的转速n、匝数N或磁感应强度的大小B。
下列调整合适的是( )A．使n 变为原来的 1.2 倍，B变为原来的 2 倍，N变为原来的 1.2 倍B．使n 变为原来的6，B 变为原来的6，N变为原来的5 52 倍5C．使n 变为原来的6，N变为原来的 2 倍，B 不变D．使n 变为原来的5，N变为原来的 2.4 倍，B不变专题01 交流电的产生和图像1．( 黑龙江大庆一模) 如图所示，N匝数矩形导线框在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想电流表 A 和二极管D．电流表的示数为I ，二极管 D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大，下列说法正确的是（）6【参考答案】 D23．(2016 ·山东师大附中模拟 ) 如图所示，一交流发电机的矩形线圈匝数为n ＝ 10，其电阻 r ＝ 2 Ω ，面积 S ＝ 0.2 m 2，在磁感应强度 B ＝ 2πT 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 ω ＝ 10 π rad/s 的角速度匀速转动，向 R ＝ 18 Ω 的电阻供电。
则以下说法中正确的是()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1260 s 时流过电阻 R 的瞬时电流大小为 2AD . 电阻 R 上消耗的电功率为 9 W【参考答案】 D【名师解析】若线圈从中性面开始运动，则穿过线圈的磁通量按照余弦规律变化，由法拉第电磁感应 定律可知，其产生的感应电动势( 感应电流 ) 将按照正弦规律变化，选项A 错误；由于 OO ′为线圈的对1称轴，所以线圈产生的感应电动势的最大值应为E m ＝ nBS ω ＝20 V ，选项 B 错误；线圈在转动过程中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝20 sin 10 π t (V) ，所以其感应电流的瞬时值表达式为 i ＝ sin1 1 110π t (A) ，故当 t ＝ 60 s 时，流经电阻 R 的瞬时电流大小为 i ＝ sin 10 π × 60 A ＝ 2A ，选项 C 错误；流经 R 的电流的有效值为 I ＝ 2 2A ，所以电阻 R 上消耗的电功率为 P ＝ I R ＝9 W ，选项 D 正确。
4. ．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系是正弦 函数．将发电机与一个标有“ 6 V 、6 W ”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻．当线圈的转速为 n ＝ 5 r/s 时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为()2A．i ＝sin 5 t (A) B．i ＝sin 10 πt(A)C．i ＝1.41sin 5 t (A) D．i ＝1.41sin 10 πt (A)【参考答案】 D5. 电阻为 1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的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．现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上，下列判断正确的是( )A.线圈转动的角速度ω＝100 rad/sB.在t ＝0.01 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大C.电热丝两端的电压U＝100 2 VD．电热丝此时的发热功率P＝1 800 W【参考答案】 D6. 面积都为S 且电阻相同的正方形线圈和圆形线圈，分别放在如图7 所示的磁场中，图甲中是磁感应2πt，强度为B0 的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴匀速转动，图乙中磁场变化规律为B＝B0cosT从图示位置开始计时，则( )A.两线圈的磁通量变化规律相同甲B . 两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C ．经相同的时间 t ( t ＞ T ) ，两线圈产生的热量相同D ．从图示位置时刻起，经T时间，流过两线圈横截面的电荷量相同4【参考答案】 ACD【名师解析】 图甲中通过线圈的磁通量变化规律为Φ ＝ B S cos 2πt ，图乙中通过线圈的磁通量变化规T2π律为 Φ 乙＝ B 0S cos Tt . 由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线圈中感应电动势的变化规律相同，E2T达到最大值的时刻也相同，有效值 E 也相同．又因两线圈电阻相同，所以 Q ＝ R t 也相同．经过 T时间，4流过两线圈横截面的电荷量q ＝ I · 也相同，故选项 A 、C 、D 正确． 47. 如图所示，电路中完全相同的三个灯泡 L 1、L 2、L 3 分别与电阻 R 、电感 L 、电容 C 串联，然后再并联到“ 220 V50 Hz ”的交流电源上，三只灯泡的亮度相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到 60 Hz ，则发生的现象为 ()A ．三灯亮度不变B ．三灯均变亮C . L 1 不变、 L 2 变亮、 L 3 变暗D . L 1 不变、 L 2 变暗、 L 3 变亮【参考答案】 D8. 如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流 分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲∶ W 乙为( )2 2-2-22A ．1∶ 2B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶6【参考答案】 C【名师解析】电功的计算中，I 要用有效值计算．图甲中，由有效值的定义得1 2R ×2×10 2＋ 0＋1 2R ×2×10 2－ ＝ I 1R ×6×10 －3得 I 1＝ 3A图乙中， I 的值不变， I 2＝ 1 A由 W ＝UIt ＝ I Rt 可以得到 W 甲∶ W 乙＝1∶3.9．（ 2016 河南开封一模）如右图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示。
发电机线圈内阻为 1 Ω ，外接灯泡的电阻为 9 Ω 恒定不变， 则下列说法中正确的为()A ．电压表的示数为 6VB ．发电机的输出功率为4WC . 在 l.0 ×10 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大D . 在 1.0 ×10 s 时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大【参考答案】． C【考点】本题考查了交变电流的产生，交变电流图象及其相关的知识点。
－ 22【易错点拨】解答此题易错点主要有三：一是混淆最大值和有效值，混淆电动势和路端电压，错选A。
二是混淆磁通量与磁通量变化率，错选D。
三是不能从交变电流图象中提取想、有效信息，无从下手，胡乱选择。
10. .( 2016 湖北七市( 州) 联考) 一交流发电机和理想变压器按如图电路连接。
已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r ，当线圈以转速n 匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（电表均为理想电表）A.变压器的匝数比为U∶U02B.电流表的示数为URC.在图示位置时，发电机线圈的磁通量为2U 2NnD.从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为u= Usin(2n πt) 【参考答案】．AB【命题意图】本题考查了交变电流的产生、交变电流的瞬时值表达式、变压器及其相关的知识点。
U111．(2016 安徽江南十校联考 ) 如图，处在垂直纸面向外、 磁感应强度为 B 的匀强磁场中的矩形线框MNPQ ，以恒定的角速度绕对角线 NQ 转动。
已知 MN 长为 l 1 ，NP 长为 l 2 ，线框电阻为 R 。
t =0 时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是A . 矩形线框产生的感应电动势有效值为2 Bl l 2B . 矩形线框转过 时的电流强度为零C . 矩形线框转动一周，通过线框任意横截面电荷量为Bl 1l 2 R2 2 2D . 矩形线框转过 过程中产生的热量为B l 1 l 22R【参考答案】 ABD【考点】交流电流的产生，描述交流电流的值212．(2016 ·福建厦门高三期末) 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。
产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。
则下列说法正确的是( )甲乙A.t ＝0.01 s 时穿过线框的磁通量最小B.该交变电动势的有效值为11 2 VC．该交变电动势的瞬时值表达式为e＝22 2 cos 100 π t (V)D．电动势瞬时值为22 V 时，线框平面与中性面的夹角为45°【参考答案】 D【名师解析】t ＝0.01 s 时，感应电动势为零，线框位于中性面位置，穿过线框的磁通量最大， A 项错U m误；由图象知，正弦交变电动势的最大值为U m＝22 2 V ，故有效值U＝＝22 V，B 项错误；t ＝0 时，2感应电动势为零，故瞬时值表达式应为e＝22 2 sin 100 πt (V) ，C项错误；当e＝22 V 时，e＝E m sin θ＝22 V ，解得：θ＝45°，D项正确。