1、交變電流的產(chǎn)生及描述課時規(guī)范訓練基礎(chǔ)鞏固題組1(多選)關(guān)于中性面，下列說法正確的是()A線圈在轉(zhuǎn)動中經(jīng)中性面位置時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零B線圈在轉(zhuǎn)動中經(jīng)中性面位置時，穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率最大C線圈每經(jīng)過一次中性面，感應(yīng)電流的方向就改變一次D線圈每轉(zhuǎn)動一周經(jīng)過中性面一次，所以線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向就改變一次解析：選AC.中性面是線圈平面與磁感線垂直的位置，線圈經(jīng)過該位置時，穿過線圈的磁通量最大，各邊都不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，所以磁通量的變化率為零，A項正確，B項錯誤；線圈每經(jīng)過一次中性面，感應(yīng)電流的方向改變一次，但線圈每轉(zhuǎn)一周時要經(jīng)過中性面兩次

2、，所以每轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向就改變兩次，C項正確，D項錯誤2某小型旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機所產(chǎn)生的交流電電動勢為110 V、頻率為60 Hz，要使它產(chǎn)生的電動勢變?yōu)?20 V、頻率變?yōu)?0 Hz，需要調(diào)整線圈的轉(zhuǎn)速n、匝數(shù)N或磁感應(yīng)強度的大小B.下列調(diào)整合適的是()A使n變?yōu)樵瓉淼?.2倍，B變?yōu)樵瓉淼?倍，N變?yōu)樵瓉淼?.2倍B使n變?yōu)樵瓉淼模珺變?yōu)樵瓉淼?，N變?yōu)樵瓉淼?倍C使n變?yōu)樵瓉淼?，N變?yōu)樵瓉淼?倍，B不變D使n變?yōu)樵瓉淼?，N變?yōu)樵瓉淼?.4倍，B不變解析：選D.因為發(fā)電機產(chǎn)生的交流電電動勢110 V指的是有效值，故其最大值為Em1110 V，調(diào)整后為Em2220 V，即，根據(jù)EmNBS和2

3、n，可知，選項A中，Em21.2N2BS1.22n2.88Em1，故選項A錯誤；B、C、D三個選項中的調(diào)整使頻率均變?yōu)樵瓉淼?，?0 Hz，只有D項中的調(diào)整可使最大感應(yīng)電動勢增大到原來的2倍，故選項B、C錯誤，D正確3一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖甲所示，則下列說法正確的是()At0時刻，線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時刻，的變化率最大Ct0.02 s時刻，交流電動勢達到最大D該線圈產(chǎn)生的交流電動勢的圖象如圖乙所示解析：選B.由t圖知，t0時，最大，即線圈處于中性面位置，此時e0，故A、D兩項錯誤；由圖知T0.04 s，在t0.0

4、1 s時，0，最大，e最大，則B項正確；在t0.02 s時，最大，0，e0，則C項錯誤4(多選)如圖，M為半圓形導線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導線框，圓心為ON；兩導線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面現(xiàn)使線框M、N在t0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則()A兩導線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B兩導線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC在t時，兩導線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等D兩導線框的電阻相等時，兩導線框中感應(yīng)電流的有效值也相等解析：選BC.兩導線框勻速轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)

5、電動勢的大小不變，選項A錯誤；導線框的轉(zhuǎn)動周期為T，則感應(yīng)電流的周期也為T，選項B正確；在t時，切割磁感線的有效長度相同，兩導線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等，選項C正確；M導線框中一直有感應(yīng)電流，N導線框中只有一半時間內(nèi)有感應(yīng)電流，所以兩導線框的電阻相等時，感應(yīng)電流的有效值不相等，選項D錯誤5(多選)圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A 為交流電流表線圈繞垂直于磁場的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示以下判斷正確的是()A電流表的示數(shù)為10 AB線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50 rad/sC0.01 s時線圈

6、平面與磁場方向平行D0.02 s時電阻R中電流的方向自右向左解析：選AC.由題圖乙知Im10 A，I10 A，A正確T2102 s，100 rad/s，B錯誤t0.01 s時，iIm，此時線圈平面與磁場方向平行，C正確由右手定則判定0.02 s時電阻R中電流方向自左向右，D錯誤6A、B是兩個完全相同的電熱器，A通以圖甲所示的方波交變電流，B通以圖乙所示的正弦交變電流，則兩電熱器的電功率之比PAPB等于()A54B32C.1 D21解析：選A.對甲有PAIR，對乙有PB2RIR，則PAPB54，A正確，B、C、D錯誤7如圖所示為一正弦交流發(fā)電機和交流電路模型圖中電流表的示數(shù)為1 A，電阻R的阻值

7、為2 ，線圈轉(zhuǎn)動角速度100 rad/s.則從圖示位置開始計時，電阻R兩端交變電壓的瞬時值表達式為()Au2sin100t(V)Bu2cos100t(V)Cu2sin100t(V)Du2cos100t(V)解析：選D.圖示位置為線圈平面與中性面垂直的位置，因此線圈產(chǎn)生的電流的瞬時值表達式為iImcostcos100t(A)，則電阻R兩端的瞬時電壓為uiR2cos100t(V)，D項正確8(多選)100匝的線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢為e100sinV，下列說法正確的是()A交變電動勢有效值為100 VB交變電動勢有效值為100 VC穿過線圈的最大磁通量為 WbD穿過線圈的最大磁通

8、量為 Wb解析：選AD.由交流電的表達式可知，該交變電壓的最大電動勢為100 V，故電動勢的有效值為100 V，選項A正確；角速度100，而EmnBSnm，所以m Wb，選項D正確綜合應(yīng)用題組9如圖所示，正方形單匝線框abcd的邊長為L，每邊電阻均為r，線框在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以角速度繞cd軸從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁感線垂直一理想電壓表用電刷接在線框的c、d兩點上，下列說法中正確的是()A電壓表讀數(shù)為BL2B電壓表讀數(shù)為BL2C從圖示位置開始計時，流過線框電流的瞬時值表達式為isin tD線框從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，流過cd邊的電荷量為q解析：選B.線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)

9、生的感應(yīng)電動勢的最大值為EmBL2，對應(yīng)有效值為EEmBL2，電壓表讀數(shù)為BL2，B正確，A錯誤；圖示位置線框磁通量為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為最大值，則感應(yīng)電流瞬時表達式為icos t，C錯誤；線框從題圖所示位置處轉(zhuǎn)過的過程中，流過cd的電荷量為q，D錯誤10圖甲是一臺小型發(fā)電機的構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢e隨時間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示發(fā)電機線圈的內(nèi)阻不計，外接燈泡的電阻為12 .則()A在t0.01 s時刻，穿過線圈的磁通量為零B電壓表的示數(shù)為6 VC燈泡消耗的電功率為3 WD若其他條件不變，僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則線圈電動勢的表達式e12 sin 100t(V)解析：

10、選C.在t0.01 s的時刻，電動勢為0，則線圈位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，選項A錯誤；電動勢的最大值為Em6 V，電壓表測量的為有效值，故示數(shù)為 V6 V，選項B錯誤；燈泡消耗的電功率P W3 W，選項C正確；周期為0.02 s，則瞬時電動勢的表達式為eEmsin 6 sin 100t(V)，轉(zhuǎn)速提高一倍后，最大值變成12 V，2n，故角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，表達式應(yīng)為e12 sin 200t(V)，選項D錯誤11如圖是某學習小組在空曠的場地上做“搖繩發(fā)電實驗”的示意圖他們將一銅芯線像甩跳繩一樣勻速搖動，銅芯線的兩端分別通過細銅線與靈敏交流電流計相連搖繩的兩位同學的連線與所在處的地磁場(

11、可視為勻強磁場)垂直搖動時，銅芯線所圍成半圓周的面積S2 m2，轉(zhuǎn)動角速度10 rad/s，用電流計測得電路中電流I40 A，電路總電阻R10 ，g取10 m/s2，2.25.(1)求該處地磁場的磁感應(yīng)強度B；(2)從銅芯線所在平面與該處地磁場平行開始計時，求其轉(zhuǎn)過四分之一周的過程中，通過電流計的電荷量q；(3)求銅芯線轉(zhuǎn)動一周的過程中，電路產(chǎn)生的焦耳熱Q.解析：(1)銅芯線中產(chǎn)生的是正弦交流電，則ImI，EmImR，EmBS，解得B2105T.(2)從銅芯線與地面平行開始至銅芯線轉(zhuǎn)動四分之一周的過程中，E/t，EIR，qIt，解得q4106C.(3)銅芯線轉(zhuǎn)動一周，電路中產(chǎn)生的焦耳熱QI2RT，解得Q7.2109 J.答案：(1)2105T(2)4106 C(3)7.2109 J12如圖所示，交變電流發(fā)電機的矩形框abdc0.40 m，bcad0.20 m，共有50匝線圈，其電阻r1.0 ，在磁感應(yīng)強度B0.20 T的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的對稱軸OO以 r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，向R9.0 的電阻供電，求：(1)發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值；(2)交變電流電壓表和電流表的示數(shù)