2019届高考物理一轮复习 课时作业51 交变电流的产生与描述

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1、课时作业(五十一)交变电流的产生与描述[基础训练]1．(2018·河北保定定州期末)(多选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图所示，则()A．t1时刻线圈中磁通量为零B．t2时刻线圈中磁通量变化率最大C．t3时刻线圈中磁通量最大D．t4时刻线圈平面与磁场方向垂直答案：BC解析：t1时刻感应电动势为零，磁通量最大，此时线圈位于中性面，故A错误；t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故磁通量的变化率最大，故B正确；t3时刻感应电动势为零，线圈通过中性面，磁通量最大，故C正确；t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大，线圈平面与中性面垂直，与磁感线平行，故D错误．2．(201

2、8·四川遂宁射洪月考)如图所示为一交流电电流随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im；电流的负值的强度为Im，则该交变电流的有效值为()2ImA.ImB.2236C.ImD.Im22答案：C解析：设电流的有效值为I，取一个周期时间，由电流的热效应得：Im2－22－22－232R×(1×10s)＋ImR×(1×10s)＝IR×2×10，解得：I＝Im，故选C.23．(2018·黑龙江哈六中模拟)两个完全相同的电热器，分别通以图甲、乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦式交变电流，则这两个电热器的电功率之比P甲∶P乙等于()甲乙A.2∶1B．2∶1C．4∶1D．1∶1Im答

3、案：B解析：矩形交变电流的有效值I1＝Im，正弦式交变电流的有效值I2＝，根2Im22222据电功率公式P＝IR得P甲∶P乙＝I1∶I2＝Im∶2＝2∶1，故选项B正确．4．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＝102sin10πt(V)，则()A．该交变电流的频率为10HzB．该电动势的有效值为10VC．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2A答案：B解析：根据题意知，转子转动的角速度ω＝10πrad/s，又ω＝2πf，则该交变电流的频率f＝5Hz，选项A错误；该

4、交变电流电动势的最大值Em＝102V，则有效值EmEE＝＝10V，选项B正确；根据欧姆定律可得，电路中电流有效值I＝＝1.0A，即电2R＋r2流表的示数为1.0A，电阻R所消耗的电功率P＝IR＝9.0W，选项C、D错误．5．(2018·河南开封一模)如图所示，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1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω恒定不变，则下列说法中正确的是()A．电压表的示数为6VB．发电机的输出功率为4W－2C．在1.0×10s时刻，穿过线圈的磁通量最大－2D．在1.0×10s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大答案：C解析：由图象

5、可知，发电机产生电压的最大值为62V，电压的有效值是6V，9电压表测量的是灯泡两端的电压，所以电压表示数为×6V＝5.4V，所以A错误．由P1＋922U5.4－2＝知，P＝W＝3.24W，所以B错误．在t＝1×10s时刻，由图象可知此时的电动R9势为零，那么此时的磁通量应该最大，所以C正确．感应电动势与磁通量的变化率成正比，该时刻磁通量的变化率为零，所以D错误．6．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示．以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是()A．线圈先后两次转速之比为1∶2B．交流电a的电压瞬时值u＝10

6、sin0.4πt(V)20C．交流电b的电压最大值为V3D．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量为零答案：C解析：产生的正弦交流电的周期之比为2∶3，线圈先后两次转速之比为3∶2，选项A错误；交流电a的周期为0.4s，交流电a的电压瞬时值u＝10sin5πt(V)，选项B20错误；由最大值nBSω可知，二者最大值之比为3∶2，交流电b的电压最大值为V，选项3C正确；在t＝0时刻感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，选项D错误．7．(2018·河南洛阳尖子生全市第二次联考)(多选)如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻

7、为R，下列判断正确的是()NBSωRA．电压表的读数为2R＋rNBSB．当线圈由图示位置转过30°的过程中，通过电阻R的电荷量为2R＋r222NBSωRπC．在线圈转过一周的过程中，电阻R上产生的焦耳热为24R＋rNBSωD．当线圈由图示位置转过30°时通过电阻R的电流为2R＋rEmNBSω答案：AD解析：电动势的最大值Em＝NBSω，有效值E＝＝，电压表的示数为22RNBSωR路端电压的有效值，