2018年新课标高考物理总复习 课时达标检测（六十三） 交变电流的产生与描述（双基落实课） WORD版含解析.doc

课时达标检测(六十三)交变电流的产生与描述（双基落实课）
一、单项选择题
1．一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甲所示。则下列说法正确的是()

A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01s时刻，φ的变化率最大
C．t＝0.02s时刻，交流电动势达到最大
D．该线圈相应产生的交流电动势的图像如图乙所示
解析：选B由题图甲可知，t＝0时，通过线圈的磁通量最大，线圈处于中性面位置。t＝0.01s时刻，磁通量为零，但磁通量变化率最大，所以A错误，B正确。t＝0.02s时，交流电动势应为0，C、D均错误。
2．一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e＝220eq\r(2)sin100πtV，对于这个交变电流的说法正确的是()
A．此交变电流的频率为100Hz，周期为0.01s
B．此交变电流电动势的有效值为220V
C．耐压为220V的电容器能够在该交变电路中使用
D．t＝0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零
解析：选B由电动势瞬时值表达式可知，此交变电流的频率为50Hz，周期为0.02s，电动势的有效值为220V，最大值为220eq\r(2)V，故A、C选项错误，B选项正确。当t＝0时，电动势的瞬时值为零，说明t＝0时线圈处于中性面位置，通过线圈的磁通量最大，故D选项错误。
3.如图所示是一交变电流的i­t图像，则该交变电流的有效值为()
A．4A B．2eq\r(2)A
C.eq\f(8,3)A D.eq\f(2\r(30),3)A
解析：选D由i­t图像知，该交变电流一个周期的时间为3×10－2s，前eq\f(1,3)周期为正弦交变电流，后eq\f(2,3)周期为恒定电流，则该电流通过一个电阻R在1个周期内产生的热量为
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Im,\r(2))))2R·eq\f(1,3)T＋Im2R·eq\f(2,3)T＝I2RT，可确定有效值I＝eq\f(2\r(30),3)A，故D正确。
4．如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t＝eq\f(π,2ω)时刻()

A．线圈中的电流最大
B．穿过线圈的磁通量为零
C．线圈所受的安培力为零
D．穿过线圈磁通量的变化率最大
解析：选C线圈中产生的交变电流按照题图乙所示的余弦规律变化，即i＝Imcosωt，在t＝eq\f(π,2ω)时刻，i＝Imcosωt＝Imcoseq\f(π,2ω)·ω＝0，此时刻线圈位于与磁场方向垂直所在的平面，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，B、D错误；产生的感应电流为零，所以安培力为零，C正确，A错误。
5．(2017·南京、盐城一模)一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，则在相同时间内电阻产生热量最大的是()

解析：选D由A、B图像，对应正弦式交变电流，有效值：I1＝eq\f(\r(2),2)Im＝eq\r(2)A，根据焦耳定律得：Q1＝I12RT＝(eq\r(2))2RT＝2RT，C选项对应恒定电流，根据焦耳定律得：Q3＝I2RT＝2.25RT，D选项对应方波交变电流，根据焦耳定律得：Q4＝I42R·eq\f(T,2)＋I4′2R·eq\f(T,2)＝2RT＋2RT＝4RT，故选项D正确。
二、多项选择题
6．如图中各图面积均为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，则能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是()

解析：选AC线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsinωt，由这一原则判断，A图和C图符合要求；B图中的转轴不在线圈所在平面内；D图转轴与磁场方向平行，而不是垂直。故A、C正确。
7．如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则()

A．电流的表达式为i＝0.6sin10πt(A)
B．磁铁的转速为10r/s
C．风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin10πt(A)
D．风速加倍时线圈中电流的有效值为0.6eq\r(2)A
解析：选AD通过题图乙可知电流的最大值为0.6A，周期T＝0.2s，故ω＝eq\f(2π,T)＝10πrad/s，故电流的表达式为i＝0.6sin10πt(A)，故A正确；电流的周期为T＝0.2s，