第3章 专题探究9 交变电流的产生与描述-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册经纶学典【学霸题中题】人教版(江苏专用)

专题探究九交变电流的产生与描述 题型1交变电流的峰值、瞬时值、有效值、 4.(2021·湖南师大附中月考)单匝闭合矩形线 平均值 框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直 1.一个单匝矩形线框的面积为S,在磁感应强度 的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间 为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直 的关系图像如图（正弦式）所示.下列说法正 的位置开始计时，转速为n转/秒，则（) 确的是 A.线框交变电动势的最大值为nπBS B.线框交变电动势的有效值为2nmBS 口从开始转动经过}周期，线框中的平均感 应电动势为2nBS D.感应电动势瞬时值为e=√2nπBSsin2nTt 2.(2021·山东滨州二 A. ↑A 一时刻线框平面与中性面垂直 模)电流随时间变化的 2πΦ 规律如图所示，每个周 B.线框的感应电动势有效值为 T 期的前半个周期电流随时间按照正弦形式的 2Φ2 规律变化，后半个周期的电流为0，已知电流 C.线框转一周外力所做的功为 RT 的最大值为1.则在0~T过程中的平均电流为 D.从t=0到t= 4过程中线框的平均感应电 1 A.Io D.-lo Φm T T 动势为T 3.交流发电机线圈电阻 题型2交变电流的电荷量与焦耳热计算 r=12,用电器电阻 5.（2021·四川仁寿一中质检)如图甲所示， R=92,闭合开关S, 正方形线框abcd绕ab轴在匀强磁场中匀 电压表示数为9V,如 速转动，ab边和磁场垂直，在ab间接一理想 图所示，则该交流发 电流表，穿过线框的磁通量Φ随时间t按正 电机 弦规律变化，如图乙所示.已知线框各边的电 A.产生的感应电动势的峰值为10V 阻均为12，则下列说法中正确的是（) B.产生的感应电动势的有效值为9V ↑匝(×102Wb C.线圈通过中性面时产生的感应电动势的瞬 2.0 时值为0V ④ 1.57 3.14/(×10-2s) D.线圈自中性面转过90°的过程中平均感应电动 -2.0 甲 势为52V A.当线框平面与中性面夹角为60°时，线框 选择性必修第二册学霸096 中感应电动势的瞬时值为2V 8.（2022·湖南长郡中学一模)如图 B.1min内线框中产生的热量为120J 所示，直角三角形金属框abc电C心 C.电流表的示数为1A 阻为R,ab边长为L,bc边长为 D.从图示位置转过90°角的过程中，通过电 √3L.金属框绕ab边以角速度ω 流表的电荷量为5×10-2C 逆时针转动，空间中存在磁感应强度大小为B 6.(2022·湖南雅礼中学期末)如图所示，竖直 的匀强磁场.下列说法正确的是 () 平面内在A、D两点各固定一颗光滑钉子，一 A.若磁场方向平行ab边向上，金属框中没有 个由细软导线制成的闭合导线框挂在两颗钉 感应电流，bc间电势差也为0 子上，匀强磁场的磁感应强度为B,导线框的 B.若磁场方向垂直于纸面向里，图示时刻金 电阻为r,圆的半径为R.从t=0时刻开始，将 属框中的感应电流最大 导线上的C点绕圆心O以恒定角速度ω从A C.若磁场方向垂直于纸面向里，从图示时刻 点沿圆弧移动到D点，导线始终绷紧.此过程 开始至金属框转过90°的过程中，流经金 导线中 A.张力保持不变 属框的电荷量为3BL R B.感应电流的方向先顺时针 D.若磁场方向垂直于纸面向里，从图示时刻 后逆时针 开始至金属框转过180°的过程中，金属框 C.感应电流随时间t的变化 关系为i=BR'sin wr 中产生的焦耳热为3mB10 8R 9.(2021·江苏宿迁期末)如图 D.产生的电热为TwBR 所示，在磁感应强度为B的 30o 2r 匀强磁场中，有一矩形线圈 7.(2022·浙江宁波期中)如图所示，面积为S abcd绕垂直于磁场方向的 的矩形线圈共N匝，线圈总电阻为R,在磁感 00'轴以角速度ω匀速转动， 应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中 其中ab边长为l1,bc边长为 10 以竖直线O0'为轴，以角速度ω匀速旋转，图 1,线圈匝数为N,线圈电阻为r,外电路电阻 示位置C与纸面共面，位置A与位置C成45° 为R.求： 角.线圈从位置A转过90°到达位置B的过程 (1)图示时刻矩形线圈中产生的瞬时感应电 中，下列说法正确的是 ( 动势e的大小； A.平均电动势为2NBsa ) (2)线圈由图示位置转过60°的过程中，通过 电阻R的电荷量q; 22 B.平均电动势为二NBSw × (3)线圈由中性面位置转过90°的过程中，电 0' 阻R上所产生的热量Q C.通过线圈某一截面的电荷 2√2NBS 量q=1 R D.在此转动过程中，电流方向会发生改变 第三章学霸09720.(I)2N8P。(2)见解析图(3)4NB2a 5.B解析：A.由题意可知，线框转动过程产生正弦交流电，最大值 3