下载文档原格式
高考物理一轮复习交流电的产生及描述知识点
高考物理一轮复习交流电的产生及描述知识点电流方向随时间作周期性变化的为交流电，下面是交流电的产生及描述知识点，希望对大家有帮助。
一、正弦交流电的产生和图象
(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)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线。
二、正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值
1.周期和频率
(1)周期(T)：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公式T=2π/ω
(2)频率(f)：交变电流在1s内完成周期性变化的次数.单位是赫兹(Hz).
(3)周期和频率的关系：T=1/f
2.正弦式交变电流的函数表达式(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=Emsinωt.
(2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u=Umsinωt.
(3)电流i随时间变化的规律：i=Imsinωt.其中ω等于线圈转动的角速度，Em=nBSω.
三、正弦交变电流的产生及变化规律。
正弦交流电的产生和特点正弦交流电的产生基于电磁感应定律，即当一个闭合线圈的导体在磁场中旋转时，将产生感应电动势。
在发电机中，一个磁体（或磁铁）和一个旋转的线圈组成了一个转子，转子通过机械转动将磁场线与线圈交织在一起，从而产生了感应电动势。
通过与电源相连的导线将这个感应电动势引入外部电路，就得到了正弦交流电。
1.周期性变化：正弦交流电的变化是周期性的，电流或电压信号的大小和方向随时间呈正弦形状变化。
这种周期性变化使得正弦交流电适用于一系列周期性的应用，如音频和视频信号等。
2.频率和周期：正弦交流电的频率指的是正弦波的周期数量，单位为赫兹（Hz）。
在国际单位制（SI）中，1赫兹代表每秒1个周期。
电力系统中使用的标准频率是50Hz或60Hz。
3.幅值：正弦交流电的幅值是其峰值值。
对于电压，我们通常使用峰值值或峰-峰值来描述幅值。
峰值指的是正弦波的最大值，峰-峰值是波形的峰值和谷值之间的差值。
4.相位：正弦交流电的相位指的是信号相对于一个参考点的位置。
相位可以用角度或时间来表示。
相位角以度或弧度来度量，相位时间以秒或周期来度量。
5.频谱特征：正弦交流电的频谱特征是指它的频率成分。
频率谱显示信号在频率上的能量分布。
对于正弦交流电，频谱仅包含一个基波频率成分，即信号的主要频率。
6.相位差和相位关系：在电路中，两个或多个正弦交流电信号之间可能存在相位差。
相位差是指两个信号波形之间的时间或角度差。
相位差决定了信号的相对位置和交互作用。
7.可变频率和可变幅值：正弦交流电的频率和幅值可以被调节和控制。
这种可变性使得正弦交流电可以适应不同的应用需求，如电力传输、调制和调频等。
总结：正弦交流电是一种周期性变化的电流或电压信号，它的产生基于电磁感应定律和发电机原理。
正弦交流电具有频率、幅值、相位、频谱特征、相位差和可变频率和幅值等特点。
正弦交流电在电力系统、通信、电器和电子设备等领域广泛应用。
正选交流电路+三相交流电知识点整理（1）1、正选交流电与直流电的区别所谓正弦交流电路，是指含有正弦电源(激励)而且电路各部分所产生的电压和电流(响应)均按正弦规律变化的电路。
交流发电机中所产生的电动势和正弦信号发生器所输出的信号电压，都是随时间按正弦规律变化的。
它们是常用的正弦电源。
在生产上和日常生活中所用的交流电，一般都是指正弦交流电。
因此，正弦交流电路是电工学中很重要的一个部分。
直流电路：除在换路瞬间，其中的电流和电压的大小与方向(或电压的极性)是不随时间而变化的，如下图所示：正选交流电：正弦电压和电流是按照正弦规律周期性变化的，其波形如下图所示。
正弦电压和电流的方向是周期性变化的。
正弦量：正弦电压和电流等物理量。
正弦量的特征表现在变化的快慢、大小及初始值三个方面，而它们分别由频率(或周期)、幅值(或有效值)和初相位来确定。
所以频率、幅值和初相位就称为确定正弦量的三要素。
2、周期T与频率f周期T：正弦量变化一次所需的时间。
单位：秒（s）频率f：每秒内变化的次数。
单位：赫兹（Hz）两者关系：频率是周期的倒数 f=1/T高频炉的频率是200- 300kHz；中频炉的频率是500-8000Hz；高速电动机的频率是150-2000Hz; 通常收音机中波段的频率是530-1600kHz ，短波段是2.3-23MHz；移动通信的频率是900MHz和1800MHz; 在元线通信中使用的频率可高 300 GHz。
正弦量变化的其他表达方式：角频率正弦量变化的快慢除用周期和频率表示外，还可用角频率ω来表示。
因为一周期内经历了 2π弧度(图 4.1.3) ，所以角频率为：上式表示 T，f,ω三者之间的关系，只要知道其中之一，则其余均可求出。
3、幅值与有效值正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母来表示，如 i ， U 及 e 分别表示电流、电压及电动势的瞬时值。
瞬时值中最大的值称为幅值或最大值，用带下标 m 的大写字母来表示，如Im， Um 及 Em 分别表示电流、电压及电动势的幅值。
高考总复习：正弦交流电的产生和描述编稿：李传安审稿：张金虎【考纲要求】1、知道交变电流的产生及正弦交变电流各物理量的变化规律、变化图像；2、理解交变电流有效值的定义，会计算简单的非正弦交流电的有效值；3、了解电容、电感对交变电流的影响；4、会计算交流电路中的电压、电流、功率、热量、电量等。
【知识络】【考点梳理】考点一、交流电的产生及变化规律1、交变电流：大小和方向随时间变化的电流叫交变电流，常见的交流电如下本章所涉及的将是最简单的交变电流，即正弦交流电—随时间按正弦规律变化的电流。
2、特点易于产生、输送、变压、整流，在生活中有广泛的应用，交流电路理论是电工和电子技术的理论基础。
∴交流电在电力工程、无线电技术和电磁测量中有极广泛的应用，在工程技术中所使用的交流电也是各式各样的。
它具有三大优点：变换容易、输送经济、控制方便，所以已经作为现代国民经济的主要动力。
在稳恒电流中，I —电流、U （E ）—电压（电动势），都是恒定值。
但在本章，i —电流、e —电动势、u —电压，都是瞬时值，因为它随时间而变，所以实际上是i （t ）、e （t ）、u （t ）。
3、交变电流的产生机理 要点诠释：法拉第发现电磁感应定律的最重要的应用就是制成发电机。
（1）发电机的组成磁极、线圈（电枢）旋转电枢：通过滑环、电刷通入外电路，一般产生的电压小于500V 旋转磁极：比较常用，几千~几万V原理：利用线圈在磁场中绕某一固定轴转动，切割磁感线产生感应电动势，继而在闭合回路产生电流能量转化：机械能→电能 （2）交流电的产生矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，角速度ω一定。
其中ab 、cd 边切割磁感线，且ab 、cd 始终与速度v 垂直，从切割效果看总是两个电源串联，其俯视图为：第一象限：方向—abcda (磁通量Φ减少)大小：2sin 2sin sin cd cd od e NBl v NBl l t NBS t θωωωω==⋅=第二象限：方向—abcda (磁通量Φ增加)大小：2sin 2sin()sin()cd cd od e NBl v NBl l t NBS t θωπωωπω==⋅-=-sin e NBS t ωω=依次类推：可得其它象限的情况。
交变电流一、交变电流的产生规律1．正弦式交变电流的产生(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 ①B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。
①线圈平面与中性面垂直时，S ①B ，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．产生正弦交流电的四种其他方式 (1)线圈不动，匀强磁场匀速转动。
(2)导体棒在匀强磁场中做简谐运动。
(3)线圈不动，磁场按正弦规律变化。
(4)在匀强磁场中导体棒的长度与时间成正弦规律变化。
3．交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)4．书写交变电流瞬时值表达式的步骤(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式E m ＝nωBS 求出相应峰值。
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。
①线圈从中性面位置开始计时，则i －t 图像为正弦函数图像，函数表达式为i ＝I m sin ωt 。
①线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则i －t 图像为余弦函数图像，函数表达式为i ＝I m cos ωt 。
二、交变电流有效值的求解方法1．有效值的规定交变电流、恒定电流I 直分别通过同一电阻R ，在交流电的一个周期内产生的焦耳热分别为Q 交、Q 直，若Q 交＝Q 直，则交变电流的有效值I ＝I 直(直流有效值也可以这样算)． 2．有效值的理解(1)交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；(2)用电器铭牌上标的值(如额定电压、额定功率等)指的均是有效值； (3)计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值； (4)没有特别加以说明的，是指有效值；(5)“交流的最大值是有效值的2倍”仅适用于正(余)弦式交变电流． 3．有效值的计算(1)计算有效值时要根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间(周期整数倍)”内“相同电阻”上产生“相同热量”，列式求解．(2)分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量． (3)利用两个公式Q ＝I 2Rt和Q ＝U 2Rt 可分别求得电流有效值和电压有效值．(4)若图象部分是正弦(或余弦)式交变电流，其中的14周期(必须是从零至最大值或从最大值至零)和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I ＝I m 2、U ＝U m2求解．4．几种典型交变电流的有效值三、交变电流“四值”的理解和计算交变电流“四值”的比较四、针对练习1、如图所示，一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，电阻为r ，处于磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO ′以角速度ω匀速运动。
高考物理复习课时跟踪检测(三十七) 交变电流的产生及描述高考常考题型：选择题＋计算题1．(2012·北京高考)一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为P2。
如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为( )A．5 V B．5 2 VC．10 V D．10 2 V2．(2012·广东高考)某小型发电机产生的交变电动势为e＝50 sin 100πt(V)。
对此电动势，下列表述正确的有( )A．最大值是50 2 VB．频率是100 HzC．有效值是25 2 VD．周期是0.02 s3．(2012·宁波联考)如图1所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u＝202sin(100πt) V，则加在R2上的电压有效值为( )A．10 V B．20 V 图1C．15 V D．510 V4．(2012·全国高考)一台电风扇的额定电压为交流220 V。
在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图2所示。
这段时间内电风扇的用电量为( )图2A．3.9×10－2度B．5.5×10－2度C．7.8×10－2度D．11.0×10－2度5．(2012·福州质检)有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图3所示。
该匀强磁场是由一对磁极N、S产生，磁极以OO′为轴匀速转动。
在t＝0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转动，规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I 随时间t变化的图线是( )图3图46．(2012·合肥模拟)一台发电机的结构示意图如图5所示，其中N 、S 是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。
正弦交流电的基本知识《正弦交流电的基本知识》正弦交流电是我们日常生活中常见的一种电流形式。
它是以正弦函数形式变化的电流，其频率一般为50Hz或60Hz。
正弦交流电在能源传输、电力系统和电子设备中起着重要的作用。
本文将介绍正弦交流电的基本知识，包括定义、特点、频率与周期、相位、有效值等概念。
正弦交流电是由电力系统交流发电机产生的。
电压和电流以周期性的方式变化，并且遵循正弦函数的规律。
特点之一是它们在时间上是连续变化的，因此可以通过相位来描述它们的状态。
另一个特点是它们的变化是周期性的，即在一定时间内电压和电流会重复变化。
频率是正弦交流电中重要的概念，它表示单位时间内交流电变化的次数。
在国际上，电力系统的频率一般为50Hz或60Hz，即每秒变化50次或60次。
周期是频率的倒数，用来表示正弦交流电一个完整变化的时间长度。
例如，在50Hz的电力系统中，一个完整的周期为1/50秒。
频率和周期是正弦交流电的基本参数，直接影响到电力系统的运行和电子设备的工作。
正弦交流电的变化可以通过相位来描述。
相位表示在一个周期内电流或电压的状态。
在一个周期内，电流和电压都会从0（或最大值）逐渐变化到最大值（或0），并再次回到0（或最大值）。
相位差描述了电流和电压之间的延迟关系，它用来表示电流和电压的状态差异，单位通常为角度或弧度。
有效值是正弦交流电中另一个重要的概念。
它是电流或电压在一个周期内的平均值，并且与相应的直流电值相等。
由于正弦交流电的变化是周期性的，因此取平均值可以消除电流或电压的周期性变化，从而得到它们的有效值。
总之，正弦交流电是一种以正弦函数形式变化的电流。
它在能源传输、电力系统和电子设备等领域中起着重要的作用。
了解正弦交流电的基本知识，包括定义、特点、频率与周期、相位、有效值等概念，可以帮助我们更好地理解和运用交流电。
正弦交流电的产生方法
方式1：线框在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流电
这是产生正弦交流电的最基本方式，也是感应发电机的原理。
线框的转动轴一般跟磁场方向垂直，线框平面跟磁场方向垂直的位置叫中性面。
在中性面处磁通量最大，而感应电动势最小为零。
最大值Eｍ＝nBSω，这一结果只要求转动轴与磁场方向垂直且与线圈在同一平面上即可，不要求转动轴在线圈的什么特殊位置上；这一结果也与线圈的形状无关。
其瞬时值的表达式为e = Eｍsinωt。
方式2：穿过线框内的磁场成余弦变化产生正弦交流电垂直穿过线圈的磁场强弱成余弦变化时，根据麦克斯韦的电磁理论可知，在线圈中会产生正弦交流电。
即磁感强度B＝Bｍcosωt，则线圈中的电流i = BmS sinωt.（S为线圈的面积）。
这样形成的电流叫涡旋电流，在变压器的铁芯中就存在着涡流；为防止因此而产生的损耗，所以变压器的铁芯是由一片一片的硅钢片做成的。
电磁炉就是利用这一原理制成的。
方式3：互感产生正弦交流电
这种方式就是变压器的原理，实际上就是一个电生磁磁生电的过程，也就是互感现象。
29 交流电的产生及描述【专题导航】目录热点题型一正弦交变电流的产生及变化规律 (1)（一）交变电流的产生过程分析 (2)（二）交变电流的函数表达式的理解 (3)交变电流的图象分析 (3)热点题型二交变电流的有效值 (4)热点题型三交变电流“四值”的理解与应用 (6)（一）交变电流峰值的应用 (7)（二）交变电流有效值的计算 (8)（三）交变电流平均值的求法及应用 (9)（四）交变电流“四值”的综合应用 (11)【题型演练】 (13)【题型归纳】热点题型一正弦交变电流的产生及变化规律1．交流电产生过程中的两个特殊位置2.正弦式交变电流的变化规律磁通量：Φ＝Φm cos ωt；电动势：e＝E m sin ωt；电流：i＝I m sin ωt.（一）交变电流的产生过程分析【例1】．(2019·南京、盐城模拟)图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为10 Ω，外接一只电阻为90 Ω 的灯泡，不计电路的其他电阻，则()A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直B．每秒钟内电流方向改变100次C．灯泡两端的电压为22 V D．0～0.01 s时间内通过灯泡的电荷量为0【答案】B.【解析】由题图乙电动势随时间变化的正弦规律图象可知：计时起点e＝0，即从中性面开始计时，选项A 错误；由图象可知：电动势周期为0.02 s，所以频率为50 Hz，即每秒钟内电流方向改变100次，选项B正确；由图象可知：电动势的有效值为22 V，所以灯泡两端的电压为U＝90100×22 V＝19.8 V，选项C错误；0～0.01 s时间内通过灯泡的电流均为正方向，所以电荷量不为0，选项D错误．【变式】(2019·北京市通州区高三第一学期期末)如图所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动，转轴OO′与磁场方向垂直，线圈中产生感应电动势。
专题37 正弦交流电的产生和描述重点知识讲解考点一、交流电的产生及变化规律1、交变电流：大小和方向随时间变化的电流叫交变电流，常见的交流电如下本章所涉及的将是最简单的交变电流，即正弦交流电—随时间按正弦规律变化的电流。
2、特点易于产生、输送、变压、整流，在生活中有广泛的应用，交流电路理论是电工和电子技术的理论基础。
所以交流电在电力工程、无线电技术和电磁测量中有极广泛的应用，在工程技术中所使用的交流电也是各式各样的。
它具有三大优点：变换容易、输送经济、控制方便，所以已经作为现代国民经济的主要动力。
在稳恒电流中，I—电流、U（E）—电压（电动势），都是恒定值。
但在本章，i—电流、e—电动势、u—电压，都是瞬时值，因为它随时间而变，所以实际上是i（t）、e（t）、u（t）。
3、交变电流的产生机理法拉第发现电磁感应定律的最重要的应用就是制成发电机。
（1）发电机的组成磁极、线圈（电枢）旋转电枢：通过滑环、电刷通入外电路，一般产生的电压小于500V旋转磁极：比较常用，几千~几万V原理：利用线圈在磁场中绕某一固定轴转动，切割磁感线产生感应电动势，继而在闭合回路产生电流能量转化：机械能→电能（2）交流电的产生矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，角速度ω一定。
其中ab 、cd 边切割磁感线，且ab 、cd 始终与速度v 垂直，从切割效果看总是两个电源串联，其俯视图为：第一象限：方向—abcda (磁通量Φ减少) 大小：2sin 2sin sin cd cd od e NBl v NBl l t NBS t θωωωω==⋅=第二象限：方向—abcda (磁通量Φ增加)大小：2sin 2sin()sin()cd cd od e NBl v NBl l t NBS t θωπωωπω==⋅-=-sin e NBS t ωω=依次类推：可得其它象限的情况。
总之，sin sin m e NBS t E t ωωω== 与轴的位置无关。
①大小为sin NBS t ωω②方向取决于角度ωt 0<ωt<π e>0 π<ωt<2π e<0线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次；线圈旋转一周，电流方向改变两次。
③m E NBS ω=为感应电动势的最大值④当线圈与中性面重合时（磁场方向与线圈平面垂直），磁通量Φ最大，磁通量的变化率最小，感应电动势最小，磁力矩最小；当线圈与中性面垂直时（磁场方向与线圈平面平行），磁通量Φ最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，磁力矩最大。
中性面特点：（1）磁场方向与线圈平面垂直；（2）穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，电动势为零；（3）线圈每经过中性面一次，电流方向就改变一次。
4、交流电的变化规律 （1）几个表达式瞬时值 电动势 e 电流 i 路端电压u 最大值 E m I m U m若外电阻为R ，电动机内阻为r ，则瞬时值表达式为sin e NBS t ωω= sin sin m m E ei t I t R r R rωω===++ sin sin mm RE u iR t U t R rωω===+ （2）图象二、描述交流电的物理量在稳恒电流里用两个物理量（I 、U ）就能描述电路的情况，但在交流电路里，由于电流的大小、方向都在随时间做周期性的变化，所以要描述它们的物理量就要多一些。
1、最大值（I m 、U m ）指在一周期内所能达到的最大值。
电动势的最大值m E NBS ω=，电流的最大值m m E NBS I R r R rω==++ 电压的最大值m m m R RU I R NBS E R r R rω===++ 电容器的耐压值应超过交流电压的最大值，才不会被击穿. 2、周期和频率（1）周期T ：交流电完成一次周期性变化所需要的时间。
即：线圈转动一周 （2）频率f ：1f T= （3）角速度222f n Tπωππ=== 3、有效值U 、I （不是平均值） 要点诠释：表示交流电产生的效果。
电流的效应有热效应、化学效应、磁效应等。
交流电的有效值是根据交流电的热效应来规定的。
对交流电来说，有意义的不是其在某一瞬间的瞬时功率，而是它在一个周期内的平均功率。
如50Hz 供电的灯泡，虽然其瞬时功率不断变化，但我们感觉不到其亮度的变化，其亮度取决于其平均功率。
（1）定义：让交流电和稳恒电流通过相同的电阻，如果在相同的时间内产生的热量相等，则这个稳恒电流的数值就为该交流电的有效值。
（2）正弦交流电的有效值2m E E =2m I I 2m U U =即2m E =2m I I =2m U =交电流在一周期内的平均功率i P ， 对直流电2P I R =，对交流电21()22i m P I R I R ==以上公式只适用于正弦交流电。
对其它的交流电不适用，在对待非正弦交流电时，有效值的计算应从其定义出发进行推算，或与正弦交流电的规律进行对比得出。
（3）一般说明交流电的数值，不做特殊说明，都指有效值。
例： ①照明电路中的220V 电压 ②额定电压及功率“220V 50W” ③交流电表的指示数值对纯电阻电路，其计算与直流电的计算类似，但式中各量均代入有效值 UI R=P=UI 4、平均值物理意义：交变电流图像中图线与时间轴所围成的面积与时间的比值。
计算有关电量时只能用平均值。
E BLv =E Nt φ∆=∆EI R r =+E N q I t t R r R rφ∆=∆=∆=++ 三、电感、电容对交变电流的影响电感是“通直流、阻交流，通低频、阻高频” 电容是“通交流、隔直流、通高频、阻低频”（1）电感对直流的阻碍作用很小所以是“通直流”，而对交流都有阻碍作用，所以“阻交流”；而交流频率越高，电感阻碍作用越大，而对低频阻碍作用较小，所以“通低频，阻高频”；（2）电容对直流来说是断路，而交流可以通过对电容充放电，使电路中有电流，故表现为交流“通过”了电容器，故有“通交流，隔直流”；电容器对交流的阻碍作用与交流的频率有关，频率越高，容抗越小，越易“通过”电容器，而对低频容抗较大，故有“通高频、阻低频”。
典型例题精析1．（2021·丰台区·北京丰台二中高三三模）某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。
在线圈A中通入电流i与时间t的关系如图A、B、C、D所示，那么在t1~t2这段时间内，可以观察到线圈B中产生交变电流的是（）A．B．C．D．【答案】D【详解】A．由图A可知，A中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过P的磁通量不变，故不会产生感应电流，故A 错；B．图B中电流发生变化，产生的磁场均匀变化，会产生感应电流，但不是交变电流，故B错误；C．图C中电流发生变化，产生的磁场发生变化，整个过程会产生交变电流，但在t1~t2这段时间内，电流的变化均匀，磁场变化均匀，故在在t1~t2这段时间内不会产生交变电流，故C错误；D．图D中电流发生变化，产生的磁场发生变化，整个过程会产生交变电流，t1~t2这段时间内，电流的变化率发生改变，故产生非均匀变化的磁场，故会产生交变电流，故D正确。
故选D。
OO沿顺时2．（2021·四川成都市·高三三模）图为一交流发电机示意图，线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴'针方向匀速转动，产生的电动势的瞬时值表达式为1102sin100V e t π=。
已知线圈电阻2Ωr =，定值电阻20ΩR =，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（ ）A ．电流表读数为52AB ．电压表读数为110VC ．3510s t -=⨯时刻，穿过线圈的磁通量最大D ．30~510s -⨯内，通过电阻R 的电荷量为220π【答案】D 【详解】A ．线圈产生的感应电动势的最大值为1102V Em =线圈产生的感应电动势的有效值为110V 2E == 根据闭合电路的欧姆定律可知110V5A 2Ω20ΩE I R r ===++ 故A 错误； B ．电压表读数为R 5A 20Ω=100V U IR ==⨯故B 错误；C ．3510s t -=⨯时刻，线圈产生的感应电动势最大，此时线圈位于与中性面垂直位置，故穿过线圈的磁通量为零，故C 错误；D ．30~510s -⨯内，通过电阻R 的电荷量为Eq t R r=∆+ 2NBs Em TEmE t t tωπ===∆∆∆ 则()2220TEm q R r ππ==+故D 正确。
故选D 。
3．（2021·安徽蚌埠市·高三三模）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 ．20.510t -=⨯s 时，线圈平面与中性面重合B ．2110t -=⨯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3110-⨯WbD ．线圈转动的角速度为50π rad/s【答案】C 【详解】A ．由图可知，当20.510t -=⨯s 时，感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故A 错误；B ．由图可知，当2110t -=⨯s 时，感应电动势为0，线圈平面与中性面重合，磁通量最大，磁通量变化率为0，故B 错误。
CD ．由图可知，该交流电的周期0.02s T =，则线圈转动角速度22==rad/s=100/s 0.02rad T ππωπ 交流发电机的最大感应电动势m =E nBS ω所以3m m 10===Wb=110Wb 100100E BS n πωπ-Φ⨯⨯ 故C 正确，D 错误。
故选C 。
4．（2021·全国高三专题练习）图甲所示电压按正弦规律变化，图乙所示电压是正弦交流电的一部分，则下列说法正确的是（ ）A ．图乙所示的电压也是正弦式交流电压B ．图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝10sin50πt （V ）C ．图乙所示电压的周期与图甲所示电压周期相同D ．图甲所示电压的有效值比图乙所示电压的有效值小 【答案】D 【详解】A ．题图乙所示电压只有一部分按正弦规律变化，不能称为正弦式交流电压，故A 错误；B ．题图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝10sin100πt （V ）故B 错误；C ．图乙所示电压的周期为图甲所示电压周期的2倍，故C 错误；D ．图甲所示电压的有效值为2V ，对图乙，由m()2U R·2T ＝2U R T 得电压的有效值为U ＝10V故D 正确。
故选D 。
5．（2021·全国高三专题练习）如图（a ）所示，阻值为R ＝20Ω的定值电阻接在如图（b ）所示的交流电上，交流电的前半个周期为正弦交流电，后半个周期为恒定电流。
理想交流电压表的示数为（ ）A ．20VB ．202VC ．203VD ．40V【答案】C 【详解】 由I 2RT ＝（2m I ）2R 2T ＋I m 2R ·2T 得I ＝3A根据欧姆定律得U ＝IR ＝203V故选C 。
