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《2020版高考物理总复习第十一章第1节交变电流的产生和描述练习（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第1节 交变电流的产生和描述1.(2019·安徽合肥模拟)一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中,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( D )A.当磁通量为零时,感应电动势也为零B.当磁通量减小时,感应电动势也减小C.当磁通量等于0.5Φm时,感应电动势等于0.5EmD.角速度ω等于解析:根据正弦式交变电流的产生及其变化规律,当磁通量最大时,感应电动势为零;当磁通量减小时,感应电动势在增大,磁通量减为零时,感应电动势最大,由此可知A,B项错误;设从线框位于中
2、性面开始计时,则有e=Emsinωt,式中Em=BSω,因Φm=BS,故角速度ω=,D项正确;设e=0.5Em,则解出ωt=,此时Φ=B·Scos=BS=Φm,所以C项错误.2.(2019·甘肃天水模拟)如图所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻.闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10sin10πt(V)则( D )A.该电动势的有效值为10VB.该交变电流的频率为10HzC.外接电阻R所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表的示数为1.0A解析:交变电
3、流的频率f=Hz=5Hz,故B错误;该电动势的最大值为10V,有效值是10V,选项A错误;外接电阻R消耗的功率P==W=W,故C错误;电路中电流为I==A=1A,则理想交流电流表的示数为1.0A,故D正确.3.(2019·北京清华附中高三模拟)有A,B两个完全相同的电热器,A通以图(甲)所示的交变电流,B通以图(乙)所示的交变电流,则两电热器的电功率之比PA∶PB等于( A )A.2∶1B.1∶1C.∶1D.1∶2解析:(甲)是交变电流,但其有效值为I0,因为它的前半个周期与后半个周期的电流都是等大的;(乙)是正弦交变电
4、流,它的有效值为,则PA∶PB=(I0)2R∶()2R=2∶1,故选项A正确.4.(2019·江西南昌高三模拟)两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示,则下列说法正确的是( C )A.两交变电流的频率之比f甲∶f乙=1∶2B.两交变电流电动势的有效值之比E甲∶E乙=3∶1C.t=1s时,两线圈中的磁通量的变化率均为零D.t=1s时,两线圈均处在与中性面垂直的位置上解析:由题图可见T乙=2T甲,则f甲∶f乙=2∶1,A错误.E甲∶E乙=E甲m∶E乙
5、m=1∶3,B错误.e∝,t=1s时e=0,故=0,C正确.e=0说明线圈处在中性面的位置上,D错误.5.(2019·陕西黄陵高三考前模拟)如图(甲)所示,匝数n=100,边长L=0.1m的正方形线框置于匀强磁场中,现让线框垂直磁场方向的轴匀速转动,如图(乙)为计时开始后,通过线框的磁通量随时间变化的图像,则( A )A.线框中感应电动势有效值为10πVB.线框两端电压瞬时值为u=20πsin50πtVC.匀强磁场的磁感应强度为4×10-3TD.t=0时刻线框恰好位于中性面处解析:由Φm=BS,得4×10-3=B×0.1
6、×0.1,故B=0.4T,选项C错误.线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴转动时产生正弦式交变电流,电动势最大值Em=nBSω=nΦ·=100×4×10-3×V=20πV,有效值为E==10πV,故A正确;如题图所示,线圈应是从垂直于中性面位置开始计时,故电压瞬时值应为u=20πcos50πt,B,D错误.6.(2018·广东广州华南师大附中三模)将硬导线中间一段折成不封闭的半圆形,其半径为l.它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动,转速为n,导线在a,b两处通过电刷与外电路连接,外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光
7、,电路中除灯泡外,其余部分的电阻不计,灯泡的电阻应为( A )A.B.C.D.解析:根据最大感应电动势Em=NBSω可得,最大感应电动势为Em=B∙πl2·2πn=Bπ2l2n,所以电动势有效值为E==Bπ2l2n,灯泡两端电压U=E,由P=可得,灯泡的电阻R==,所以A正确.7.(2018·辽宁沈阳高三第三次模拟)如图所示,磁感应强度分别为B和2B的匀强磁场区域是紧邻的,磁场方向垂直于纸面向里,单匝矩形线圈的ab边刚好位于两个磁场的分界处,线圈以ab边为转轴按图示方向匀速转动.已知线圈转动的角速度为ω,ab边长为l1,
8、ad边长为l2,则线圈中产生的感应电动势的有效值为( B )A.Bl1l2ωB.Bl1l2ωC.Bl1l2ωD.Bl1l2ω解析:从图示位置开始,线圈在磁场中转动过程中产生交变电流的电压随时间变化的图像如图所示,两部分最大瞬时电压分别为Em1=Bl1l2ω,Em2=2Bl1l2ω,根据有效值定义可知:·+·=·T,解
