高中物理：交变电流练习题

一、选择题1．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个 r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n 1可以通过滑动触头 P 来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω 的电阻，副线圈匝数n 2=1000。

在 A 、B 间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（ ）A ．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B ．若触头 P 向上移动，则电阻 R 消耗的功率一定减小C ．若触头 P 向下移动，则流过电阻 r 的电流一定减小D ．当 n 1=750时，电阻 R 消耗的功率最大2．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则（ ）A ．线圈中0时刻的感应电动势最大B ．线圈中1t 时刻的感应电动势最大C ．线圈中0至1t 时间内平均感应电动势为0.4VD ．线圈中1t 至2t 时间内感应电动势逐渐减小3．如图所示，面积为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势sin e BS t ωω=的图是（ ）A ．B ．C．D．4．如图所示，单匝线框在匀强磁场中匀速转动，周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线框电阻为2 Ω。

若线框从图示位置转过 60°时感应电流的瞬时值为 1A。

则下列说法正确的是（）A．线框匀速转动过程中消耗的电功率为 8WB．线框中感应电流的有效值为 2AC．线框在图示的位置磁通量变化率为零D．从图示位置开始计时，在任意时刻穿过线框磁通量的表达式为Φ=22sinT tTππ（W b）5．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。

开始时，开关S断开。

当开关S接通时，以下说法中不正确的是（）A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大6．如图甲所示，手摇发电机在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，外接一电阻R和一个理想交流电流表。

专题一 交变电流的产生和图像1、将阻值为5Ω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所示．下列说法正确的是 （ ） A ．电路中交变电流的频率为0.25 Hz BC ．电阻消耗的电功率为2.5 WD ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（ ） A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin （25t ）V B ．该交流电的频率为25 HzC ．该交流电的电压的有效值为D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V 。

图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象。

则 （ ）A.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A)B.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V)C.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V)D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V)4、如图所示，同轴的两个平行导线圈M 、N ，M 中通有图象所示的交变电流，则（ ） A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零D.在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大5、在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的圆形线框，当磁感应强度B 按图示规律变化时（以向里为正方向），线框中有感应电流产生。

⑴画出感应电流i 随时间变化的图象（以逆时针方向为正）。

⑵求该感应电流的有效值。

/s-2sU -U专题二 表征交流电的物理量、四值问题1、如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长为L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。

一、选择题1．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u1=U m sinω1t，此时三只灯泡亮度相同。

现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=U m sinω2t，ω2=12ω1，U m保持不变，则改换电源后（）A．L1灯比原来暗B．L2灯比原来暗C．L3灯比原来暗D．L1、L2、L3三灯亮度仍然相同2．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。

在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大3．图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（）A ．线圈是从垂直中性面位置开始计时的B ．电动势表达式为e ＝62sin100πt （V ）C ．电流方向每秒改变50次D ．理想电压表示数为7.6 V4．家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。

如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个12周期中，前面的14波形被截去，从而改变了台灯上的电压。

那么现在台灯上电压的有效值为（ ）A ．U mB ．m 2UC ．m 2UD ．m 4U 5．如图所示，三只完全相同的灯泡a 、b 、c 分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联，再将三者并联，接在220V ，50Hz 的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。

一、选择题1．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。

在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大2．如图所示，单匝线框在匀强磁场中匀速转动，周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线框电阻为2 Ω。

若线框从图示位置转过 60°时感应电流的瞬时值为 1A。

则下列说法正确的是（）A．线框匀速转动过程中消耗的电功率为 8WB．线框中感应电流的有效值为 2AC．线框在图示的位置磁通量变化率为零D．从图示位置开始计时，在任意时刻穿过线框磁通量的表达式为Φ=22sinT tTππ（W b）3．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，再并联到电压有效值不变、频率可调的交流电源上，当交变电流的频率为50Hz时，三只灯泡恰好正常发光。

现仅将交变电流的频率降低到40Hz，则下列说法正确的是（）A ．三灯均变暗B ．三灯亮度均不变C ．L 1亮度不变、L 2变亮、L 3变暗D ．L 1亮度不变、L 2变暗、L 3变亮4．家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。

如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个12周期中，前面的14波形被截去，从而改变了台灯上的电压。

那么现在台灯上电压的有效值为（ ）A ．U mB ．m2U C ．m2U D ．m4U 5．如图所示，在以水平线段AD 为直径的半圆形区域内有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。

一、选择题1．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u1=U m sinω1t，此时三只灯泡亮度相同。

现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=U m sinω2t，ω2=12ω1，U m保持不变，则改换电源后（）A．L1灯比原来暗B．L2灯比原来暗C．L3灯比原来暗D．L1、L2、L3三灯亮度仍然相同2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1：n2=3∶1，正弦交流电压有效值为U0恒定，电路中四个电阻R1=R2=R3=R4，理想电压表示数为U，则下列说法正确的是（）A．R1与R2的电流之比为1∶1B．R1与R2的电压之比为3∶1C．R1与R2的功率之比为1∶3D．R1与R2的功率之比为1∶93．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。

开始时，开关S断开。

当开关S接通时，以下说法中不正确的是（）A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大4．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。

若接在220V，60Hz的交变电压两端，则（）A．三只灯泡亮度不变B．三只灯泡都将变亮C．a亮度不变，b变亮，c变暗D．a亮度不变，b变暗，c变亮5．如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L1和L2，当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（）A．原、副线面的匝数之比为7：1 B．原、副线圈的匝数之比为6：1C．此时灯泡L1和L2的功率之比为7：1 D．此时灯泡L1和L2的功率之比为6：1 6．如图甲所示，手摇发电机在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，外接一电阻R和一个理想交流电流表。

1.交变电流课后训练巩固提升一、基础巩固1.关于矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的正弦交变电流,正确的说法是( )A.线圈每转动一周,感应电流方向改变一次B.线圈每转动一周,感应电动势方向改变一次C.线圈每转动一周,感应电流方向改变两次,感应电动势方向改变一次D.线圈每转动一周,感应电流方向和感应电动势方向都改变两次,每经过中性面时改变一次,每个周期内方向改变两次,故选项D正确。

2.如图所示,面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,能产生正弦感应电动势e=BSωsinωt的图是( ),且从线圈平面经过中性面开始计时,产生的电动势为e=E m sinωt,只有A 符合要求,故A 正确。

3.(多选)如图所示,一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,沿着OO'观察,线圈沿逆时针方向转动。

已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为N,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω。

则当线圈转至图中所示位置(线圈平面与磁场方向平行)时( )A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中的感应电流为NBl 2ωRC.穿过线圈的磁通量为零D.穿过线圈磁通量的变化率为零向里运动,根据右手定则可知,线圈中的电流方向为adcba,选项A 错误。

E m =NBl 2ω,电流I m =E m R,故I m =NBl 2ωR,选项B 正确。

因线圈平面平行于磁感线,故穿过线圈的磁通量为零,选项C 正确。

当线圈转至题图所示位置,即线圈平面垂直于中性面时,穿过线圈的磁通量的变化率最大,选项D错误。

4.单匝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(a)所示,则下列说法正确的是( )(a)(b)A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直B.t=0.01 s时刻,Φ的变化率最大C.t=0.02 s时刻,感应电动势达到最大D.该线圈产生的相应感应电动势的图像如图(b)所示(a)可知t=0时刻,线圈的磁通量最大,线圈处于中性面,t=0.01s时刻,磁通量为零,但变化率最大,所以A选项错误,B选项正确。

一、选择题1．(0分)[ID ：128886]交流发电机的输出电压为U ，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m ，降压变压器原、副线圈匝数之比为n ，输电导线电阻为r ，用户的工作电压为U 。

下列说法正确的是（ ）A ．mn =1B ．mn >1C ．输电线上损失的功率为222(1)mn U m r - D ．输电线上损失的功率为2U mr2．(0分)[ID ：128882]如图所示，面积为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势sin e BS t ωω=的图是（ ）A ．B ．C ．D ．3．(0分)[ID ：128869]某小型电站用两根单位长度内电阻为42.510/m -⨯Ω的电缆直接向10公里外的山区送电，已知其输出电功率是61.210⨯kW 。

现用200kV 电压输电，则下列说法正确的是（ ）A ．输电线上输送的电流大小为4410⨯AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为30kVC ．若改用500kV 电压输电，根据欧姆定律，输电电流变为原来的2.5倍D ．若改用50kV 电压输电，则输电线上损失的功率为6810⨯kW4．(0分)[ID ：128849]对于如图所示的电流i 随时间t 做周期性变化的图象，下列说法中正确的是（ ）A．电流大小变化，方向不变，是直流电B．电流大小、方向都变化，是交流电C．电流的周期是0.2s，最大值是0.2AD．电流做周期性变化，是交流电5．(0分)[ID：128846]如图所示，一个理想变压器原线圈的匝数为 50 匝，副线圈的匝数为100 匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨间距为 L=0.4m．导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻R ＝20Ω，图中交流电压表为理想电压表．导轨所在空间有垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 1T 的匀强磁场．导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为：v ＝5sin10πt (m/s)，则下列说法正确的是( )A．水平外力为恒力B．电压表的示数为52VC．R 的功率为 0.2WD．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为 0.04Wb/s6．(0分)[ID：128844]下列说法正确的是（）A．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流B．电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反C．交流电设备上所标的电压和电流值都是交变电流的最大值D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流7．(0分)[ID：128831]如图所示为演示交变电流产生的装置图，关于这个实验，正确的说法是（）A．线圈经过图示位置时，电流方向发生改变B．图示位置为中性面，线圈中无感应电流C．图示位置ab边的感应电流方向为a bD．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零8．(0分)[ID：128827]电压互感器和电流互感器是利用变压器原理对高压电路或是高电流电路进行测量的工具，钳形电流表就是电流互感器的一种（如图），它可以在不改变被测电路结构的情况下直接测出电路电流，它的测量过程如图a 所示，此时正在测量一台正常工作电动机的电缆线的电流，其内部变压器可以视为理想变压器，内部结构如图a 右侧所示（电流表表盘上刻度值已经转换成被测电流值）。

2021-2022学年高中物理-交变电流-单元试卷A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共9题；共18分)1. （2分） (2019高二下·南靖期中) 如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，为使用户电压达到正常，下列说法中正确的是（）A . 仅P1上调一点可使用户电压升高，线路损失减小B . 仅P2上调一点可使用户电压升高，线路损失增大C . 仅P2下调一点可使用户电压升高，线路损失减小D . 仅P1下调一点可使用户电压升高，线路损失增大2. （2分） (2015高二下·涿鹿期中) 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n2=20：1．一个标有“10V 100W“的灯泡正常发光时（）A . 输入功率P1=200WB . 输入电压U1=10VC . 输入电流I1=0.5AD . 输出电流I2=0.25A3. （2分） (2020高三上·嘉兴月考) 如图所示，矩形线框ABCD以恒定的角速度绕对角线AC转动。

AC 的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，已知AB长为，BC长为，线框电阻为R。

时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是（）A . 矩形线框该时刻的电流值最大B . 矩形线框产生的感应电动势有效值为C . 矩形线框转过半圈过程中产生的热量为D . 矩形线框从图示位置转过过程中，通过线框任意横截面电荷量为4. （2分） (2017高二下·三台期中) 交变电流电压的有效值为6V，它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接成如图所示的电路，图中电压表的读数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器的耐压值为U2，电容器在电路中正常工作，则（）A . U1=6 V U2=6 VB . U1=6 V U2=3 VC . U1=6 V U2≥6 VD . U1=6 V U2≥6 V5. （2分） (2020高三上·南阳期末) 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，线框中产生的交变电流的电动势如图乙所示。

高二物理选修3-2第二章《交变电流》检测题间120分钟 总分150分一、不定项选择题（共40分。

有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.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 ．线圈每经过中性面一次,感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变 B ．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次C ．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次D ．线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（ ） A ．t 1时刻线圈通过中性面 B ．t 2时刻线圈中磁通量最大C ．t 3时刻线圈中磁通量变化率最大D ．t 4时刻线圈中磁通量变化率最大 3．如下图所示，属于交流电的是（ ）4．一交流电流的图象如图所示，由图可知 （ ） A ．用电流表测该电流其示数为10A B ．该交流电流的频率为100HzC ．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2000 W—DD ．该交流电流瞬时值表达式为i ＝102sin628t A5．交流发电机在工作时的电动势t E e m ωsin =，如果将其电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其它条件不变，则其电动势变为（ ） A ．t E e m ωsin = B ．t E e m ω2sin 4= C ．t E e m ω2sin = D ．t E e m ωsin 4= 6.右图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是（ ） A ．25A B ．5AC ．25.3 AD ．3.5A7. 如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a 、b 表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压 表的示数为220V ，电流表的示数为10A ，则( ) A ． a 为电流表，b 为电压表 B ． a 为电压表，b 为电流表 C ． 输送电功率是2200W D ． 线路输送电功率是2.2×106W8．在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，可以采用如图所示电路，其中a 、b 应选择的元件是（ ）A ．a 是电容较大的电容器，b 是低频扼流圈B ．a 是电容较大的电容器，b 是高频扼流圈C ．a 是电容较小的电容器，b 是低频扼流圈D ．a 是电容较小的电容器，b 是高频扼流圈9.理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1,原线圈接在u =311sin100πt V 的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是11Ω,则副线圈中电流大小是（ ） A ．5AB ．11AC ．20AD ．55A10.如图所示,理想变压器副线圈接两个相同的灯泡L 1和L 2 。

一、单选题(选择题)1. 一矩形线圈在匀强磁场中绕一固定转轴做匀速转动，当线圈刚好处于如图所示的位置时，则它的（）A．磁通量最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大B．磁通量最小，磁通量的变化率最小，感应电动势最小C．磁通量最大，磁通量的变化率最小，感应电动势最小D．磁通量最大，磁通量的变化率最大，感应电动势最大2. 如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴ΟΟ′以恒定的角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0~这段时间内：（）A．线圈中的感应电流方向不变B．线圈中的感应电流一直减小C．穿过线圈的磁通量先增大后减小D．穿过线圈的磁通量的变化率先增大后减小3. 如图所示，单匝矩形线圈面积为S，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，外电路电阻为R，则（）A．通过外电阻R的电流方向周期性变化B．用多用电表的交流挡测量R两端的电压时，电表示数周期性变化C．当线圈由图示位置转过180°的过程中，通过电阻R的电荷量为零D．当线圈由图示位置转过180°的过程中，电阻R上产生的热量4. 线圈在匀强磁场中转动时产生交流电，则下列说法中正确的是（）A．当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势最大B．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电动势也是零C．线圈在磁场中每转一周，产生的感应电动势和感应电流的方向改变一次D．每当线圈越过中性面时，感应电动势和感应电流的方向就改变一次5. 对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述正确的是（）A．电流的大小变化，方向不变，是直流电B．电流的大小不变，方向变化，是交变电流C．电流的大小和方向都变化，是交变电流D．电流的大小和方向都不变，是直流电6. 如图所示，矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法错误的是A．线圈平面与磁感线方向垂直B．线圈中感应电流的方向将要发生改变C．通过线圈平面的磁通量最大D．通过线圈的感应电流最大7. 关于保险丝，下列说法中正确的是（）A．电路中有了保险丝，就能起到保险作用B．选用额定电流越小的保险丝，就越好C．选择适当规格的保险丝，才能够既不妨碍供电，又能起到保险的作用D．以上说法都不对8. 如图甲中所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁能量随时间变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是（）A．时刻线圈中感应电动势最大B．时刻导线的速度方向跟磁感线垂直C．时刻线圈平面与中性面垂直D．、时刻线圈中感应电流方向相同9. 某矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，以下说法正确的是（）A．线圈平面经过中性面时，通过线圈平面的磁通量最大，且与线圈匝数无关B．线圈平面经过中性面时，通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大C．线圈平面垂直中性面时，线圈中的感应电流最大，且与线圈匝数无关D．线圈平面垂直中性面时，线圈中感应电流的方向将发生改变10. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，以下说法错误的是（）A．通过线圈的磁通量变化率达到最大值B．通过线圈的磁通量达到最大值C．线圈平面与磁感线方向垂直D．线圈中的感应电动势为零11. 如图所示，为发电机的简化模型，线圈abcd可绕轴O1O2自由转动，当线圈中产生如图所示的电流时，顺着O1O2的方向看去，此刻线圈（）A．逆时针转动，磁通量最大B．顺时针转动，磁通量最大C．逆时针转动，磁通量最小D．顺时针转动，磁通量最小12. 如图甲所示的空间存在一匀强磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN，在MN右侧有一矩形金属线圈abcd，ab边与MN重合．现使线圈以ab边为轴按图示方向（俯视顺时针）匀速转动，将a、b两端连到示波器的输入端，若电流从a到b为正，则从图乙中示波器观察到的ab中电流随时间变化的规律是（）A．A B．B C．C D．D二、多选题(选择题)13. 如图所示，是一个匝数n=10匝的线圈在匀强磁场中沿垂直于磁场方向的固定轴转动时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象．关于线圈中的感应电动势，以下说法正确的是（）A．在s时，线圈中的感应电动势最大B．在s时，线圈中的感应电动势最大C．在s时，线圈中的感应电动势改变方向D．在s时，线圈中的感应电动势改变方向14. 下图中哪些情况线圈中产生了交流电（）A．B．C．D．15. 下列关于交变电流和直流的说法中正确的是（）A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦规律变化的D．交变电流的最大特征是电流的大小和方向做周期性的变化三、解答题16. 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴顺时针（沿OO′方向看）匀速转动时，线圈中产生正弦交流电。

1.交变电流课后训练巩固提升一、基础巩固1.关于交变电流和直流的说法,正确的是( )A.如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流B.直流的大小可以变化,但方向不一定变化C.交变电流一定是按正弦规律变化的D.交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化,交变电流的特征是电流方向改变,另外交变电流不一定都是正弦式交变电流,D正确。

2.交流发电机在工作时电动势为e=E m sinωt,若将发电机线圈转动的角速度提高一倍,同时将电枢所围面积减小为原来的一半,其他条件不变,则其电动势变为( )A.e'=E m sinωt2B.e'=2E m sin ωt2C.e'=E m sin 2ωtD.e'=E m2sin 2ωte=E m sinωt,而E m=NωBS,当ω加倍而S减半时,E m不变,故正确答案为C。

此题综合考查交流电压的峰值和瞬时值表达式,意在提高学生的理解能力和分析能力,培养学生的科学思维。

3.图中,设磁感应强度为0.01 T,单匝线圈边长AB为20 cm,宽AD为10 cm,角速度ω为100π rad/s,则线圈转动时感应电动势的最大值为( )A.1×10-2 VB.3.14×10-2 VC.2×10-2 VD.6.28×10-2 VE m=NωBS=1×100π×0.01×0.02V=0.02πV=6.28×10-2V。

4.如图所示,面积均为S的单匝线圈绕轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,从图中所示位置开始计时,下图中能产生正弦式交流电动势e=BSωsinωt的是( ),只有A、B图中线圈在切割磁感线,导致磁通量在变化,从而产生感应电流,但B中在t=0时产生的感应电动势最大,不按正弦规律变化,故只有A中产生的感应电动势为正弦式交流电动势e=BSωsinωt,A 正确。

交变电流的产生和变化规律【学习目标】1．理解正弦交流电的产生过程及产生条件，能够利用电磁感应定律推导计算正弦交流电的瞬时值表达式sin m e E t ω=、sin m u U t ω=、sin m i I t ω=。

2．从正弦交流电产生过程、变化图象及解析式sin m e E t ω=三个方面的结合上去理解它的变化规律。

3．理解描述交流电的物理量：最大值、有效值、周期、频率等的意义及相应计算，尤其是有效值的意义和相关计算。

4．能够熟练地写出正弦交流电的瞬时值表达式以及从它的变化图象上读出有用信息。

5．了解电感电容对交流电的影响以及交流电、直流电作用于电感电容的不同之处；了解电感和电容在交流电路中的应用。

6．能将电磁感应的相关知识迁移到本部分内容中解决问题；能理解物理学等效思想的意义。

【要点梳理】要点一、直流电和交流电1．直流电电流的方向不随时间变化的电流或电压叫做直流电。

直流电可以分为：脉动直流电和恒定电流两种形式。

脉动直流电：电流或电压的大小随时间发生变化，但方向不发生变化，如图甲、乙所示。

恒定电流（或恒定电压）：电流或电压的大小和方向都不随时间发生变化，如图丙、丁。

2．交电流1．定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流。

要点诠释：（1）方向不变的电流叫做直流，大小和方向都不变的电流叫恒定电流。

（2）大小不变、方向改变的电流也是交变电流。

2．产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是正弦式交变电流。

要点诠释：（1）矩形线框在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不是唯一方式。

（2）交变电流的典型特征是电流方向变化，其大小可能不变，如图所示的交变电流称为矩形交变电流，在方向变化时其大小可能不变。

3．中性面：线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中的感应电流为零，这一位置叫中性面。

特点：（1）线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零。

第五章交变电流第一节交变电流同步练习一、单选题1.小型交流发电机中，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呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（）A. 该交流电压瞬时值的表达式u=100sin（25πt）VB. 该交流电的频率为50HzC. 该交流电的电压的有效值为100D. 若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W2.某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量φ随时间的变化规律如图所示，那么在图中（）A. t1时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大B. t2时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零C. t3时刻，线圈中的感应电动势达最大值D. t4时刻，线圈中的感应电动势达最大值3.单匝矩形线圈abcd边长分别为l1和l2，在匀强磁场中可绕与磁场方向垂直的轴OO′匀角速转动，转动轴分别过ad边和bc边的中点，转动的角速度为ω．磁场的磁感应强度为B．图为沿转动轴OO′观察的情况，在该时刻线圈转动到ab边的速度方向与磁场方向夹角为θ，此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值为（）A. 2Bl1l2ωcosθB. 3Bl1l2ωsinθC. Bl1l2ωcosθD.Bl1l2ωsinθ4.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则下列说法正确的是（）A. 乙图中ab时间段对应甲图中A至B图的过程B. 乙图中bc时间段对应甲图中C至D图的过程C. 乙图中d时刻对应甲图中的D图D. 若乙图中d处是0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次5.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是（）A. 在中性面时，通过线圈的磁通量最小B. 在中性面时，磁通量的变化率最大，感应电动势最大C. 线圈通过中性面时，电流的方向发生改变D. 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零6.矩形线框垂直于匀强磁场且位于线框平面的轴匀速转动时产生交变电流，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，线框中感应电动势为零第1页，共9页C. 每当线框掠过中性面时，感应电动势和感应电流方向就改变一次D. 线框经过中性面时各边切割线的速度为零7.线圈的匝数为100匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈磁通量随时间的变化规律如图所示．下列结论正确的是（）A. 在t=0 s和t=0.2s时，线圈平面和磁场垂直，电动势最大B. 在t=0.1s和t=0.3 s时，线圈平面和磁场垂直，电动势为零C. 在t=0.2s和t=0.4s时电流改变方向D. 在t=0.1s和t=0.3 s时，线圈切割磁感线的有效速率最大二、多选题8.在匀强磁场中，一矩形金属线框在匀强磁场中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（）A. t=0.01s时穿过线框的磁通量最小B. t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大C. 该线框匀速转动的角速度大小为100πD. 电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角可能为45°9.如图矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为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R．在线圈由图示位置转过90°的过程中（）A. 磁通量的变化量△φ=nBSB. 平均感应电动势=C. 通过电阻的电量为D. 电阻R产生的焦耳热Q=10.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为5.0Ω接一只电阻为95.0Ω如图乙所示，则正确的是（）A. 周期为0.02sB. 电路中的电压表的示数为220VC. 该交变电动势的瞬时值表达式为e =220sin（100πt）D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为20J11.如图所示，发电机的矩形线圈面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动．从图示位置开始计时，下列判断正确的是（）A. 此时穿过线圈的磁通量为NBS，产生的电动势为零B. 线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωtC. P向下移动时，电流表示数变小D. P向下移动时，发电机的电功率增大12.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，如线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则线圈中（）A. 0时刻感应电动势最大B. 0.05s时感应电动势为零C. 0.05s时感应电动势最大D. 0～0.05s这段时间内平均感应电动势为0.4V13.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，当线框的转速为n1时，产生的交变电动势的图线为甲，当线框的转速为n2时，产生的交变电动势的图线为乙．则（）A. t=0时，穿过线框的磁通量均为零B. 当t=0时，穿过线框的磁通量变化率均为零C. n1：n2=3：2D. 乙的交变电动势的最大值是V三、计算题14.如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动，转速n =r/s，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想电压表，求：（1）若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势瞬时植表达式；（2）求从中性面开始转过T时的感应电动势与电压表的示数；（3）在1分钟内外力驱动线圈转动所作的功．第3页，共9页15.如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共200匝；线圈总电阻r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=T，线圈以角速度ω=100πrad/s匀速转动．（1）若线圈经图示位置时开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式；（2）求通过电阻R的电流有效值．16.如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s 的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相接．求：（1）若从线圈图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式（2）电键S合上时，电压表和电流表示数；（3）通过电阻R的电流最大值是多少；（4）电阻R上所消耗的电功率是多少．答案和解析【答案】1. D2. D3. D4. B5. C6. C7. B8. CD9. BCD10. AC11. BD12. ABD13. BCD14. 解：（1）角速度ω=2πn=200rad/s电动势的最大值E m=NBSω=100×0.2×0.12×200=40V表达式e=E m sinωt=40sin200t（V）（2）电压有效值E =V电压表示数U ==18V从中性面开始转过T时的感应电动势e =40×sin（3）外力做的功转化为电能W=EIt=E=4800J答：（1）若从线圈通过中性面时开始计时，电动势瞬时植表达式为e=40sin200t（V）；（2）从中性面开始转过T 时的感应电动势为V，电压表的示数为18V；（3）在1分钟内外力驱动线圈转动所作的功为4800J．15. 解：（1）感应电动势最大值为E m=NBS ω=200××0.05×100πV=1000V由于从中性面开始计时，则瞬时值表达式为：e=E m sin（ωt）=1000sin（100πt）V（2）流过电阻R的最大电流I m ===100A通过电阻R的电流有效值I ===50A．答：（1）若线圈经图示位置开始计时，线圈中感应电动势瞬时值的表达式是e=1000sin（100πt）V；（2）通过电阻R的电流有效值是50A．16. 解：（1）产生的感应电动势的最大值为瞬时表达式为闭合s 时，有闭合电路的欧姆定律可得电压为U=IR=40V（3）通过R 的电流最大值为（4）电阻R上所消耗的电功率P= IU=2×40 W=80 W．答：（1）若从线圈图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式为（2）电键S合上时，电压表和电流表示数分别为40V，2A；（3）通过电阻R 的电流最大值是（4）电阻R上所消耗的电功率是80W【解析】1. 解：A、由图象可知交变电流的周期T=0.04s ，角速度，频率f =Hz，故该交流电压瞬时值的表达式u=100sin（50πt）V，故AB错误；第5页，共9页C、该交流电的电压的有效值为，故C错误；D、若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为：P=，故D正确故选：D从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解．本题考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解．2. 解：A、t1时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，t2时刻磁通量为零，磁通量的变化率最大．故AB 错误．C、t3时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零．故C错误．D、t4时刻磁通量为零，磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大．故D正确．故选：D．感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量φ随时间的变化图线的斜率反映感应电动势的大小．解决本题的关键知道感应电动势与磁通量变化率的关系，知道图线的斜率反映感应电动势的大小．3. 解：矩形线圈在匀强磁场中做匀角速转动，产生交流电，感应电动势的最大值为：E m=nBSω=nBL1L2ω根据电动势的瞬时值表达式：e=E m sinωt，在该时刻线圈转动到ab边的速度方向与磁场方向夹角为θ时，θ=ωt；此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值为：e=Bl1l2ωsinθ．故选：D发电机产生正弦式交变电流，根据公式E m=nBSω求解最大电动势，根据电动势的瞬时值表达式：e=E m sinωt，即可得出结论．本题关键是记住交流电最大值表达式E m=nBSω，然后结合电动势的瞬时值表达式即可．4. 解：从线圈转过中性面的位置开始计时，所以电流在开始时为0；线圈在匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动时，切割磁感线，产生电流，根据右手定则可以判定；A、乙图中ab，感应电流为正方向，且大小在减小，根据楞次定律，则有：感应电流方向abcda，根据法拉第电磁感应定律，则有：感应电流的大小在增大，所以对应甲图中B至C图的过程，故A错误；B、乙图中bc，感应电流为负方向，且大小在增大，根据楞次定律，则有：感应电流方向adcba，根据法拉第电磁感应定律，则有：感应电流的大小在增大，所以对应甲图中C至D图的过程，故B正确；C、乙图中d时刻，感应电流为零，则磁通量的变化率最小，即磁通量最大，且电流有负变为零，故对应A 图，故C错误；D、若乙图中D等于0.02s，则周期为0.02s，则交流电的频率为50Hz，而一个周期内电流方向改变两次，所以1s内电流的方向改变了100 次；故D错误；故选：B．该位置的磁通量最大，感应电流为0，是中性面．矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时，在线圈中产生正弦交流电该题考查交流电的产生、中性面与交流电的图象，要明确线圈的转动图象与交流电的瞬时电动势的图象之间的关系．5. 解：A、在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大．故A错误．B、在中性面时，没有边切割磁感线，感应电动势为零．故B错误．C、线圈每次通过中性面，电流的方向均会发生改变；故C正确；D、穿过线圈的磁通量为零时，线圈与磁场平行，有两边垂直切割磁感线，感应电动势最大．故D错误．故选：C．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式电流．在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大，感应电动势为零．线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次．本题考查正弦式电流产生原理的理解能力，抓住两个特殊位置的特点：线圈与磁场垂直时，磁通量最大，感应电动势为零；线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大．6. 解：A、在中性面时感应电流为零，感应电动势为零，线圈与磁场垂直，磁通量最大．故A错误；B、当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势最大；故B错误；C、每当线框掠过中性面时，感应电动势和感应电流方向就改变一次；故C正确；D、左右两边要切割磁感线的速度不为零，但由于相互抵消而使磁通量为零；故D错误；故选：C．线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，由电流图象读出感应电流的变化．由欧姆定律得知感应电流与感应电动势成正比，由法拉第电磁感应定律得知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，当线圈磁通量最大时，感应电动势为零；而当线圈的磁通量为零时，感应电动势最大．本题考查理解正弦交变电流与磁通量关系的能力及把握电流的变化与线圈转过的角度的关系的能力．比较简单．7. 解：A、在t=0 s和t=0.2 s时，磁通量最最小，线圈位于与中性面垂直位置，感应电动势最大，故A错误；B、在t=0.1 s和t=0.3 s时，磁通量最大，线圈位于中性面位置，感应电动势为零，故B正确；C、在t=0.2s和t=0.4s时，磁通量最最小，线圈位于与中性面垂直位置，电流方向没有发生变化，故C错误；D、在在t=0.1s和t=0.3 s时，磁通量最大，线圈处于中性面位置，感应电动势为零，故磁通量变化率为零，线圈切割磁感线的有效速率最小，故D错误；故选：B．交变电流产生过程中，线圈在中性面上时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小，线圈与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为大；结合Φ-t图象分析答题．要掌握交流电产生过程特点，特别是两个特殊位置：中性面和垂直中性面时，掌握电流产生过程即可正确解题．8. 解：A、由图象知：t=0.01s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，变化率最小，故AB错误；C、由图象得出周期T=0.02s，所以ω==100πrad/s，故C正确D、当t=0时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，故该交变电动势的瞬时值表达式为e=311sin（100πt）V，电动势瞬时值为22V时，代入瞬时表达式，则有线圈平面与中性面的夹角正弦值sinα=，所以线圈平面与中性面的夹角可能为45°，故D正确；故选：CD．从图象得出电动势最大值、周期，从而算出频率、角速度；磁通量最大时电动势为零，磁通量为零时电动势最大本题考查了对交流电图象的认识，要具备从图象中获得有用信息的能力，并掌握有效值与最大值的关系．9. 解：A、图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS，△Φ=Φ2-Φ1=BS．故A错误．B 、根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势，△t =解得=，故B正确；C、通过电阻R的电量q=It =t=n，得到q =，故C正确；D、电流的有效值为I =，E =，电阻R所产生的焦耳热Q=I2Rt，解得Q =，故D正确．故选：BCD．图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS=Φ2-Φ1．根据法拉第电磁感应定律求解平均感应电动第7页，共9页势．根据焦耳定律Q=I2Rt求解热量，I为有效值．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求解电量．对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值．注意磁通量与线圈的匝数无关．10. 解：A、由甲图可知交流电的周期T=0.02s，故A正确；B、由甲图可知交流电的最大值为E m=220V，故有效值E=220V，电压表示数U=V=209V．故B错误；C、角速度，故该交变电动势的瞬时值表达式为e=220sin（100πt），故C正确；D、发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q=t=×1J=24.2J．故D错误．故选：AC．由图读出电动势的最大值，求出有效值，根据欧姆定律求出外电压的有效值，即为电压表的示数．根据电流方向每个周期改变两次，求出每秒钟方向改变的次数．根据电压有效值求出灯泡消耗的功率．由焦耳定律，由有效值求出发电机焦耳热．交流电的电压、电流、电动势等等物理量都随时间作周期性变化，求解交流电的焦耳热、电功、电功率时要用交流电的有效值，求电量时用平均值．11. 解：A、此时线圈位移中性面，穿过线圈的磁通量最大为BS，故A错误；B、产生的感应电动势的最大值为E m=NBSω，从中性面开始计时，故e=NBSωsinωt，故B正确；C、当P位置向下移动、R不变时，副线圈匝数增大，根据理想变压器的变压比公式，输出电压变大，故电流变大，功率变大，故输入功率变大，故C错误，D正确故选：BD正弦式交流发电机从中性面位置开始计时，其电动势表达式为：e=NBSωsinωt；电压表和电流表读数为有效值本题关键明确交流四值、理想变压器的变压比公式、功率关系，注意求解电量用平均值12. 解：A、由图示图象可知，0时刻磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故A正确；B、由图示图象可知，0.05s时刻磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故B正确，C错误；D、由法拉第电磁感应定律可知，0～0.05s内平均感电动势：E===0.4V，故D正确；故选：ABD．根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比．通过法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势的大小．本题关键是掌握好图象的含义，磁通量比时间其物理含义为感应电动势，即图象的斜率表示感应电动势．13. 解：A、由图象知t=0时，电动势为零，穿过线框的磁通量最大，A错误；B、当t=0时，穿过线框的磁通量变化率均为零，B正确；C、由图象知=37.5，=25，所以n1：n2=3：2，C正确；D、由图象知NBS×2πn1=10V，所以，乙的交变电动势的最大值是NBS×2πn2=V，D正确；故选BCD根据图象判断初始时刻电动势为零，所以是从中性面开始计时，磁通量最大，磁通量变化率为零，由图象知道周期，求出转速之比，根据最大值的表达式判断D．本题考查了交流电的产生和原理，能够从图象中获取对我们解决问题有利的物理信息．14. （1）交流发电机产生电动势的最大值E m=nBSω，从线圈通过中性面时开始计时，电动势表达式为e=E m sinωt．（2）交流电压表测量的是路端电压有效值，根据闭合电路欧姆定律和最大值是有效值的倍，进行求解．（3）根据焦耳定律Q=EIt求解整个回路发热量，即可得到外力做功．解决本题的关键掌握正弦式交流电峰值的表达式E m=nBSω，知道从中性面计时，电动势表达式为e=E m sinωt，要注意求电功时必须用有效值求解．15. 从线圈处于中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=E m s inωt，由E m=NBSω求出E m．根据闭合电路欧姆定律求最大电流I m，通过电阻R的电流有效值I =．本题考查对交流发电机原理的理解能力．对于交流电表，显示的是交流电的有效值．瞬时值表达式要注意计时起点，不同的计时起点表达式的初相位不同．16. （1）由E m= nBSω求得最大值，根据e=E m cosωt求得瞬时表达式；（2）电压表和电流表测量的是有效值，根据闭合电路的欧姆定律即可判断；（3）根据求得最大值；（4）有P=UI求得产生的功率本题考查了求电压表与电流表示数、求电阻消耗的功率问题，求出感应电动势的最大值、掌握最大值与有效值间的关系、应用欧姆定律即可正确解题．第9页，共9页。

一、选择题1．交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m，降压变压器原、副线圈匝数之比为n，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U。

下列说法正确的是（）A．mn=1 B．mn>1C．输电线上损失的功率为222(1)mn Um r-D．输电线上损失的功率为2Umr2．如图所示，单匝线框在匀强磁场中匀速转动，周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线框电阻为 2 Ω。

若线框从图示位置转过 60°时感应电流的瞬时值为 1A。

则下列说法正确的是（）A．线框匀速转动过程中消耗的电功率为 8WB．线框中感应电流的有效值为 2AC．线框在图示的位置磁通量变化率为零D．从图示位置开始计时，在任意时刻穿过线框磁通量的表达式为Φ=22sinT tTππ（W b）3．家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。

如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个12周期中，前面的14波形被截去，从而改变了台灯上的电压。

那么现在台灯上电压的有效值为（）A ．U mB ．m2U C ．m2U D ．m4U 4．据美国气候预测中心发布的数据表明：2020年拉尼娜现象已经形成，2020年冬天或出现极寒天气。

假如出现低温雨雪冰冻天气，我国北方的高压输电线路也会因结冰而损毁。

为消除200k V 高压输电线上的冰凌，有人设计了利用电流热效应除冰的方法，当输送功率和输电线电阻一定时，线上损耗的热功率增大为原来的16倍，输电电压应变为（ ） A ．800kVB ．400kVC ．100kVD ．50kV5．如图，用一根总电阻为2R 粗细均匀的铜导线制成半径为L 的圆环，PQ 为圆环的直径，其左右两侧14圆面积内各存在垂直于圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，但方向相反。

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第五部分 交变电流 专题5.21 交变电流电路问题一、选择题1．（2020江苏高考仿真模拟2）如图所示，电路中完全相同的三只灯泡L 1、L 2、L 3分别与电阻R 、电感L 、电容C 串联，先把双刀双掷开关S 与“220V ，100Hz ”的交流电路a 、b 两端连接，三只灯泡亮度恰好相同。

若保持交变电压有效值不变，而将双刀双掷开关S 变为与“220V ，50Hz ”的交流电路c 、d 两端连接，则发生的现象是 （ ）A ．三灯均变暗B ．三灯均变亮C ．L 1亮度不变，L 2变亮，L 3变暗D ．L 1亮度不变，L 2变暗，L 3变亮 【参考答案】C【名师解析】由题意知，交变电流的电压有效值不变，频率减小了，电阻R 的阻值不随频率而变化，交变电压不变，灯泡L 1的电压不变，亮度不变。

电感L 的感抗减小，流过L 2的电流增大，L 2变亮。

电容C 的容抗增大，流过L 3的电流减小，L 3变暗，选项C 正确，选项A 、B 、D 错误。

2．（2020江苏高考仿真模拟2）如图所示，一个边长L =10cm ，匝数n =100匝的正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO´匀速转动，磁感应强度B=0.50T ，角速度ω=10πrad/s ，闭合回路中两只灯泡均能正常发光。

下列说法正确的是 （ ） A ．从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e ＝5πcos10πt （V ） B ．增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值E m 不变 C ．抽去电感器L 的铁芯时，灯泡L 2变亮D ．增大电容器C 两极板间的距离时，灯泡L 1变亮图220V ,50Hz220V ,100Hz图【参考答案】AC【名师解析】：由E m＝nBSω=5πV，线框垂直于中性面开始计时，所以闭合电路中电动势瞬时值的表达式：e=5πcos10πt（V），选项A正确；根据电动势最大值公式E m＝nBSω，增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值E m变大，选项B错误；抽去电感器L的铁芯时，即减小自感系数，则减小感抗，灯泡L2变亮，选项C正确；当增大电容器C两极板间的距离时，电容器的电容C变小，容抗增大，灯泡L1变暗，选项D错误。

高中物理电磁感应交变电流经典习题30道带答案一(选择题(共30小题)1((2015•嘉定区一模)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒(一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐(让条形磁铁从静止开始下落(条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A( 均匀增大 B( 先增大，后减小C( 逐渐增大，趋于不变 D(先增大，再减小，最后不变2((2014•广东)如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A( 在P和Q中都做自由落体运动B( 在两个下落过程中的机械能都守恒C( 在P中的下落时间比在Q中的长D( 落至底部时在P中的速度比在Q中的大3((2013•虹口区一模)如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行(已知在t=0到t=t的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流1总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右(图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是( )A( B( C( D(4((2012•福建)如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合(若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )A( B( C( D(第1页(共10页)5((2011•上海)如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )A( 顺时针加速旋转 B( 顺时针减速旋转C( 逆时针加速旋转 D(逆时针减速旋转6((2010•上海)如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图( )A( B( C( D(7((2015春•青阳县校级月考)纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化(一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示(若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( )A( B( C( D(8((2014•四川)如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小(质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω(此时在整个空间加方向与水平面成30?角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4,0.2t)T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变(则( )第2页(共10页)A( t=1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB( t=3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC( t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND( t=3s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2N9((2012•四川)半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R(圆环水平固定0放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B(杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示(则( )A( θ=0时，杆产生的电动势为2BavB( θ=时，杆产生的电动势为C(θ=0时，杆受的安培力大小为D(θ=时，杆受的安培力大小为10((2014春•赣州期末)如图(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )第3页(共10页)A( B( C( D(11((2013•犍为县校级模拟)如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B(使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面0的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流(现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化(为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )A( B( C( D( 12((2010•四川)如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面(现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动(若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能( )A( 变为0 B(先减小后不变 C( 等于F D(先增大再减小13((2010•浙江)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图1所示(有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图2所示(在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是( )A( 第2秒内上极板为正极B( 第3秒内上极板为负极C( 第2秒末微粒回到了原来位置D( 第3秒末两极板之间的电场强度大小为14((2015•新泰市模拟)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n、n(原线圈通过一理想电流表接12正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端(假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大(用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U和U，则( ) abcd第4页(共10页)A( U:U=n:n abcd12B( 增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C( 负载电阻的阻值越小，cd间的电压U越大 cdD( 将二极管短路，电流表的读数加倍15((2014•天津)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10V16((2013•广东)如图，理想变压器原、副线圈匝数比n:n=2:1，V和A均为理想电表，灯光电阻R=6Ω，12LAB端电压u=12sin100πt(V)(下列说法正确的是( ) 1A( 电流频率为100Hz B( V的读数为24VC( A的读数为0.5A D(变压器输入功率为 6W17((2013•江苏)如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光( 要使灯泡变亮，可以采取的方法有( )A( 向下滑动P B( 增大交流电源的电压C( 增大交流电源的频率 D( 减小电容器C的电容18((2012•天津)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R(当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P，若将副线圈与原线圈的匝数比提高1到nk，线路损耗的电功率为P，则P和分别为( ) 21第5页(共10页)2A( B( C( D( ， ()R，，，19((2011•福建)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n:n=5:1，电阻R=20Ω，L、L为规格相同的两1212只小灯泡，S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的变化关系如图所示(现将S接1、11S闭合，此时L 正常发光(下列说法正确的是( ) 22A( 输入电压u的表达式u=20sin(50π)VB( 只断开S后，L、L均正常发光 112C( 只断开S后，原线圈的输入功率增大 2D( 若S换接到2后，R消耗的电功率为0.8W 120((2010•山东)一理想变压器原、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为滑动变阻器的触头( )A( 副线圈输出电压的频率为50HzB( 副线圈输出电压的有效值为31VC( P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D( P向右移动时，变压器的输出功率增加21((2008•山东)图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是( ) A( 图1表示交流电，图2表示直流电B( 两种电压的有效值相等C( 图1所示电压的瞬时值表达式位u=311sin100πtVD( 图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的22((2015•山东模拟)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交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生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错误的是( )第6页(共10页)A( 在图中t=0时刻穿过线圈的磁爱量均为零B( 线圈先后两次转速之比为3:2C( 交流电a的瞬时值为u=10sin5πtVD( 交流电b的最大值为23((2015•临潼区校级模拟)如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U和I，11两个副线圈的输出电压和电流分别为U和I、U 和I(接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光(则2233下列表述正确的是( )A( U:U:U=1:1:2 123B( I:I:I=1:2:1 123C( 三个线圈匝数n:n:n之比为5:2:1 123D( 电源电压U与原线圈两端电压U′之比为5:4 1124((2015•乐山二模)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈接电压恒定的交流电，副线圈输出端接有R=4Ω的电阻和两个“18V，9W”相同小灯泡，当开关S断开时，小灯泡L刚好正常发光，则( ) 1A( 原线圈输入电压为200VB( S断开时原线圈中的电流为0.05AC( 闭合开关S后，原、副线圈中的电流之比增大D( 闭合开关S后，小灯泡L消耗的功率减小 125((2015•河南模拟)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输人电压的变化规律为u=220sin100πt(V)，P为滑动变阻器的滑片(当副线圈上的滑片M处于图示位置时，灯泡A能发光(操作过程中，小灯泡两端的电压均未超过其额定值，且认为灯泡的电阻不受温度的影响，则( )A( 副线圈输出电压的有效值为22VB( 滑片P向左移动时，变压器的输出功率增加第7页(共10页)C( 滑片P向右移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片M向上移D( 滑片M向上移动时，为保证灯泡亮度不变，需将滑片P向左移26((2015•黄冈模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44:5，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表(在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是 ( )A( 当S与a连接时，电流表的示数为1AB( 当S与b连接时，电压表的示数为50VC( 将S由a拨到b，电阻R消耗的功率增大为原来的4倍D( 无论S接a还是接b，1s内电阻R上电流方向都改变50次27((2014•山东)如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A，以下判断正确的是( )A( 变压器输入功率为484WB( 通过原线圈的电流的有效值为0.6AC( 通过副线圈的电流的最大值为2.2AD( 变压器原、副线圈匝数比n:n=11:3 12628((2014•浙江学业考试),台发电机，输出的功率为1.0×10W，所用输电导线的电阻是10Ω，当发电机接到32输电线路的电压是5.0×10V时，输电导线上的电流是2.0×10A，则在输电导线上损失的热功率为( )3566A( B( C( D( 2.0×10W 4.0×10W 1.0×l0W 2.5×10W 29((2014•临沂模拟)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为1:10的理想变压器为一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W(现闭合开关，灯泡正常发光(则( )A( t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零B( 交流发电机的转速为50r/sC( 变压器原线圈中电流表示数为1AD( 灯泡的额定电压为220V30((2014•秦州区校级模拟)如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是( )第8页(共10页)2A( 图示位置线圈中的感应电动势最大，其值为E=BLω m2B( 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=BLωsinωt C( 线圈从图示位置转过180?的过程中，流过电阻R的电荷量为q= D(线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=第9页(共10页)一(选择题(共30小题)1(C 2(C 3(A 4(B 5(B 6(AC 7(C 8(AC 9(AD 10(C 11(C 12(AB13(A 14(BD 15(AC 16(D 17(BC 18(D 19(D 20(AD 21(C 22(A 23(BD24(ABD 25(AD 26(C 27(BD 28(B 29(BC 30(D第10页(共10页)。

一、单选题(选择题)1. 如图甲、乙所示的交变电流，求他们的有效值之比i甲：i乙=（）A．2：1 B．1：2 C．1：1 D．：12. 如图所示，单匝导体线圈面积为S，其周围空间的匀强磁场磁感应强度为B，线圈在磁场中绕旋转，其角速度为，某一时刻线圈平面与磁场方向垂直，将该时刻记为，下列说法正确的是（）A．在时刻，线圈的磁通量为BS，此时线圈回路的感应电动势最大B．从时刻开始，若线圈绕转过角，穿过线圈的磁通量是，线圈回路的电流为零C．从初始位置转过角时线圈的磁通量为零，回路的感应电动势也变为零D．从初始位置转过角时线圈的感应电动势为，该时刻回路的磁通量变化率最大3. 如图甲至丁是交流电发电过程的示意图，图中只示意了一匝线圈，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．线圈沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，线圈的面积为S，磁场可视为水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B，电路的总电阻为R。

以下说法中正确的是（）A．由甲转到乙的过程中，线圈中的电流方向为A→B→C→D→AB．由丙转到丁的过程中，线圈中的电流方向为A→B→C→D→AC．转到丙位置时，穿过线圈的磁通量为零D．转动一圈的过程中，线圈产生的电能为4. 在物理选修课中，小明着手研究某款发电机，做如下尝试：如图甲所示，第一次在发电机的矩形线框处加水平向右的匀强磁场；如图乙所示，第二次在矩形线框处加竖直向下的匀强磁场。

矩形线框绕对称轴，以一定的角速度匀速转动，给外电阻R供电。

比较通过R中的电流，下列说法正确的是（）A．甲、乙都为直流电B．甲、乙都为交流电C．甲是直流电，乙是交流电D．甲是交流电，乙是直流电5. 如图所示为某小型交流发电机的示意图，其矩形线圈abcd的面积为S＝0.03m2，共有10匝，线圈总电阻为r＝1Ω，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为R＝9Ω的电阻连接。

(每日一练)(文末附答案)2022届高中物理交变电流专项训练单选题1、手摇式发电机是实验室中常用的演示工具，如图甲所示，它可以简化为图乙。

一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴以角速度ω匀速转动，产生的交流电通过E、F与外电路连接，外电路电灯电阻为R，电压表为理想交流电压表。

在线圈由平行于磁场方向位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（）A．电压表的示数为nBSωRR+rB．通过灯泡的电荷量为n2BSR+rC．电灯中产生的焦耳热为n2B2S2ωπR4（R+r）2D．流过线圈的电流的平均值为nBSωR+r2、如图所示为某水电站远距离输电的原理图。

升压变压器的原副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了ΔP。

下列说法正确的是（）A．电压表V1的示数不变，电压表V2的示数增大B．电流表A1、A2的示数均减小C．输电线上损失的电压增加了RkΔPUD．输电线上损失的功率增加了R(kΔP)2U23、在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，电阻为r，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动(如图甲所示)，产生的感应电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路。

下列说法中正确的是（）A．从t3到t5这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零B．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为2E0(R+r)ωC．t4时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为E0D．电阻R的发热功率为RE022(R+r)24、某正弦交流电的瞬时表达式为e=311sin314t，则（）A．它的周期为0.2sB．它的频率为5HzC．它的最大值为311VD．它的有效值为200V5、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ab边与磁场垂直，ab边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连，电阻R接在K、L之间。

一、选择题1．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个 r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n 1可以通过滑动触头 P 来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω 的电阻，副线圈匝数n 2=1000。

在 A 、B 间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（ ）A ．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B ．若触头 P 向上移动，则电阻 R 消耗的功率一定减小C ．若触头 P 向下移动，则流过电阻 r 的电流一定减小D ．当 n 1=750时，电阻 R 消耗的功率最大2．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则（ ）A ．线圈中0时刻的感应电动势最大B ．线圈中1t 时刻的感应电动势最大C ．线圈中0至1t 时间内平均感应电动势为0.4VD ．线圈中1t 至2t 时间内感应电动势逐渐减小3．如图所示，面积为S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B 中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势sin e BS t ωω=的图是（ ）A ．B ．C．D．4．家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。

如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个12周期中，前面的14波形被截去，从而改变了台灯上的电压。

那么现在台灯上电压的有效值为（）A．U m B．m2C．m2UD．m4U5．如图所示，在以水平线段AD为直径的半圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。

现有一个闭合导线框ACD（由细软弹性电阻丝制成），端点A、D固定。

在竖直面内，将导线与圆周接触的C点以恒定角速度ω（相对圆心O）从A 点沿圆弧移动至D点，使导线框上产生感应电流。