高考物理一轮复习 第十一章 第1讲 交变电流的产生和描述练习 鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc

第1讲交变电流的产生和描述
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[基础题组]
一、单项选择题
1．(2018·云南统考)某小型发电机产生的交变电动势表达式为e＝100sin100πt(V)，则该电动势()
A．有效值是100V B．频率是100Hz
C．最大值是100eq\r(2)V D．周期是0.02s
解析：由交变电动势的表达式可知，该交变电动势的最大值为100V，有效值为50eq\r(2)V，选项A、C错误；由表达式还可得到周期为0.02s，频率为50Hz，选项B错误，D正确．
答案：D
2.一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示．已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定()
A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2
B．t2时刻穿过线框的磁通量为零
C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零
D．线框转动的角速度为eq\f(Em,BL2)
解析：t1时刻，感应电动势最大，穿过线框的磁通量应为零，A错误；t2时刻，穿过线框的磁通量最大为Φm＝BL2，B错误；t3时刻，感应电动势最大，则磁通量变化率也最大，C错误；交变电流的最大值为Em＝BL2ω，则ω＝eq\f(Em,BL2)，D正确．
答案：D
3.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)，则线框内产生的感应电流的有效值为()
A.eq\f(BL2ω,2R) B.eq\f(\r(2)BL2ω,2R)
C.eq\f(\r(2)BL2ω,4R) D.eq\f(BL2ω,4R)
解析：线框的转动周期为T，而线框转动一周只有eq\f(T,4)的时间内有感应电流，此时感应电流的大小为I＝eq\f(\f(1,2)BL2ω,R)＝eq\f(BL2ω,2R)，根据电流的热效应有(eq\f(BL2ω,2R))2R·eq\f(T,4)＝Ieq\o\al(2,有)RT，解得I有＝eq\f(BL2ω,4R)，故D正确．
答案：D
4．(2018·江西南昌高三模拟)两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是()

A．两交变电流的频率之比f甲∶f乙＝1∶2
B．两交变电流电动势的有效值之比E甲∶E乙＝3∶1
C．t＝1s时，两线圈中的磁通量的变化率均为零
D．t＝1s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上
解析：由题图可见T乙＝2T甲，则f甲∶f乙＝2∶1，A错误．E甲∶E乙＝E甲m∶E乙m＝1∶3，B错误．e∝eq\f(ΔΦ,Δt)，t＝1s时e＝0，故eq\f(ΔΦ,Δt)＝0，C正确．e＝0说明线圈处在中性面的位置上，D错误．
答案：C
5．两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，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之比为()

A．1∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．3∶1
解析：对于正弦式电流，有效值I1＝eq\f(\r(2),2)Im＝eq\f(5\r(2),2)A，根据焦耳定律得Q1＝Ieq\o\al(2,1)RT＝12.5RT；对于方波电流，根据焦耳定律得Q2＝Ieq\o\al(2,2)R·eq\f(T,2)＋I2′2R·eq\f(T,2)＝8RT＋4.5RT＝12.5RT，则Q1∶Q2＝1∶1，选项A正确．
答案：A
二、多项选择题
6．面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲、乙所示的磁场中．图甲中有磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴做匀速转动；图乙中的磁场的变化规律为B＝B0coseq\f(2π,T)t，从图示时刻起计时，则
()

A．两线圈中的磁通量变化规律均为Φ＝B0Scoseq\f(2π,T)t
B．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同
C．两线圈中产生的交变电流的有效值不同
D．从此刻起，eq\f(T,4)时间内流过线圈截面的电荷量相同
解析：由于甲中线圈在磁场中以周期T绕OO′轴匀速转动，所以其角速度为eq\f(2π,T)，其磁通量为Φ＝B0Scosωt＝B0Scoseq\f(2π,T)t，乙中线圈的磁通量为Φ′＝BS＝B0Scoseq\f(2π,T)t，所以两者的磁通量变化规律相同，则两者实际产生的交变电流是相同的，因此两线圈中感应电动势达到最大值的时刻、两线圈中产生的交变电流的有效值、eq\f(T,4)时间内流过