发布时间 : 星期二 文章【步步高】2020高考物理大一轮复习 10.1 交变电流的产生和描述更新完毕开始阅读
10.1 交变电流的产生和描述
1．矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是 ( )．
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次 D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零
解析 线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切
割磁感线的两边的速度与磁感线平行，即不切割磁感线，所以电动势等于零，此时穿过
线框的磁通量的变化率等于零，感应电动势或感应电流的方向也在此时刻变化．垂直于
中性面时，穿过线框的磁通量为零，但切割磁感线的两边都垂直切割，有效切割速度最
大，所以感应电动势最大，即此时穿过线框的磁通量的变化率最大．故C、D选项正确． 答案 CD
2. 如图10－1－1所示，矩形线圈abcd绕轴OO′匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是
( )．
A．t＝0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感生电流最大 T
B．t＝(T为周期)时感生电流沿abcda方向
4
图10－1－1
C．若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的2倍 D．若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍
解析 图示时刻，ab，cd边切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零，A错
T
误；根据线圈的转动方向，确定时线圈的位置，用右手定则可以确定线圈中的
4感应电
流方向沿abcda方向，B正确；根据转速和频率的定义可知C正确；根据Em＝nBSω，E ＝
EmE
，I＝可知电流有效值变为原来的2倍，D错误．
R总2
答案 BC
3．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e＝220 2sin 100πt(V)，那么 ( )．
A．该交变电流的频率是100 Hz
B．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直 C．当t＝
1
s时，e最大 200
D．该交变电流电动势的有效值为220 2 V
ω
解析 根据交变电流的表达式可知该交变电流的频率f＝＝50 Hz，有效值为
2π220 V，A、
D错；当t＝0时，e＝0，所以线圈平面恰好处于中性面，B错；当t＝时，e有最
大值220 2 V，C正确． 答案 C
4．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图10－1－2甲所示，则下列说法中正确的是
1 s200
( )．
图10－1－2
A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直 B．t＝0.01 s时刻Φ的变化率达到最大 C．0.02 s时刻感应电动势达到最大
D．该线圈相应的感应电动势图像如图10－1－18乙所示
解析 由Φ－t图知，在t＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e＝0，故A、
ΔΦD两项错误；由图知T＝0.04 s，在t＝0.01 s时，Φ＝0，最大，e最大，
Δt则B项正确；
在t＝0.02 s时，Φ最大，答案 B
5．将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图10－1－3所示．下列说法正确的是 ( )．
ΔΦ
＝0，e＝0，则C项错． Δt
图10－1－3
A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz B．通过电阻的电流为2 A
C．电阻消耗的电功率为2.5 W
D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V
1
解析 电路中交变电流的频率f＝＝25 Hz，A错；通过电阻的电流应为有效值
TUI＝＝ R
525 2A＝ A，用交流电压表测得电阻两端的电压是 V，B、D错；电阻
225 2消耗的电
功率P＝I2R＝2.5 W，C对． 答案 C
6.如图10－1－4所示电路中，已知交流电源电压u＝200sin 100πt(V)，电阻R＝100 Ω.则电流表和电压表的示数分别为
( )．
B．1.41 A,141 V D．2 A,141 V
图10－1－4
A．1.41 A,200 V C．2 A,200 V
解析 电流表和电压表显示的是有效值，U＝U
I＝＝1.41 A，故选项B正确． R答案 B
Um
＝1002 V≈141 V； 2
7．一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则 ( )．
A．线框交变电动势的最大值为nπBS B．线框交变电动势的有效值为2nπBS
1
C．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBS
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