（讲练测）高考物理一轮复习 专题44 交变电流的产生及描述（练）（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

专题44交变电流的产生及描述（练）1．（多选）如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω匀速转动，c、d两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，则下列说法中正确的是：（）A．线框abcd产生的电流为交变电流B．当S断开时，电压表的示数为零C．当S断开时，电压表的示数为D．当S闭合时，电流表的示数为【答案】ACD【名师点睛】本题考查了交流电的产生过程，最好能画出等效电路图，只有切割的边相当于电源，结合串并联电路分析电压电流的大小关系，注意交流电表示数为有效值。2．两个相同的电阻，分别通以如图所示的正弦交流电和方波电流，两种交变电流的最大值、周期如图所示，则在一个周期内，正弦交流电在电阻上产生的热量Q1与方波电流在电阻上产生的热量Q2之比等于：（）A．3:1B．1:2C．2:1D．1:1【答案】D【名师点睛】对于交变电流，求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量，都必须用有效值。3．交流发电机线圈电阻r＝1Ω，用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为9V，如图所示，那么该交流发电机：（）A．电动势的峰值为10VB．电动势的有效值为9VC．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为D．交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为【答案】D【解析】用电器电阻R=9Ω，电压表示数为9V，则电路中的电流：所以，电路中的电动势：E=I（R+r）=1×（1+9）V=10V．电压表的读数是交流电的有效值，所以10V是电路中电动势的有效值，其最大值：，故A、B错误；由交流电的产生与变化的规律可知，交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值最小为零，故C错误；线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为：，故D正确。【名师点睛】本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值，求电量时，I需要用平均值。4．（多选）一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如图所示，下面说法正确的是：（）A．交流电动势的最大值为20VB．交流电动势的有效值为10VC．交流电动势的频率为50HzD．交流电动势的周期为0．04s【答案】ABD【名师点睛】矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交变电流．磁通量为零，感应电动势最大；磁通量最大时，感应电动势为零，线圈恰好通过中性面．经过中性一次，电流方向改变一次．根据法拉第定律，感应电动势与磁通量变化率成正比．5．某台交流发电机的结构可以简化为，多匝线框在匀强磁场中旋转产生正弦式交流电。当线框匀速转动时，电动势瞬时值表达式，其他条件不变，现只将线框转速变为原来的2倍，发电机输出端接入如图所示电路。已知发电机内阻r=1Ω，，，求：（1）理想交流电压的示数；（2）通过电阻的电流的最大值；（3）电阻在1分钟内产生的焦耳热。【答案】（1）18V（2）（3）600J【解析】（1）根据可得其他条件不变，现只将线框转速变为原来的2倍后，线圈相当于电源，电源的电动势为，内阻r=1Ω，电压表测量的是路端电压，所以根据闭合回路欧姆定律可得【名师点睛】本题的突破口是根据公式判断变化后交流电的最大值，然后根据闭合回路欧姆定律分析解题。1．（多选）如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为，在匀强磁场B中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R．当线圈由图示位置转过的过程中，下列说法正确的是：（）A．磁通量的变化量为B．平均感应电动势为C．电阻R所产生的热量为D．通过电阻R的电荷量为【答案】BD【解析】图示位置磁通量为，转过时磁通量为，则磁通量的变化量，故A错误；根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势为，故B正确；感应电动势的最大值为，有效值为，电流的有效值为，电阻R产生的热量，时间，联立解得，故C错误；通过电阻R的电量，故D正确。【名师点睛】对于交变电流，求解热量、电功和电功率时要用有效值，而求解电荷量时要用平均值．要注意磁通量与线圈的匝数无关。2．电阻为1Ω的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示，现把此交变电动势加在电阻为9Ω的电热丝上，下列判断正确的是：（）A．线圈转动的角速度为100rad/sB．在0～0．005s时间内，通过电阻的电荷量为CC．电热丝两端的电压为180VD．电热丝的发热功率为3600W【答案】B【名师点睛】矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势最大值为，由图读出电动势的最大值．读出周期，求出有效值，根据功率的公式求出电热丝的发热功率。3．如图甲所示，竖直放置的长直导线MN通有图示方向的恒定电流I，有一闭合矩形金属框abcd与导线在同一平面内，在金属框内部通有如图乙所示的变化磁场（规定垂直