考点36 交变电流的产生及描述-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷课件PPT（新教材）

考点36　交变电流的产生及描述 1 狂刷小题·夯基础 2 精做大题·提能力 51 本课结束 67 题组一　基础小题 1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是(　　) A．线圈平面在中性面位置时，穿过线圈的磁通量变化最快 B．线圈平面垂直中性面时，穿过线圈的磁通量最小，感应电动势最大 C．穿过线圈的磁通量最大时，线圈产生的瞬时电动势也最大 D．线圈每通过中性面两次，电流方向改变一次 答案　B 解析　在中性面位置时，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量变化率为零，即穿过线圈的磁通量变化最慢，线圈产生的瞬时感应电动势最小，故A、C错误；在垂直中性面位置时，穿过线圈的磁通量最小，但穿过线圈的磁通量变化最快，产生的瞬时电动势也最大，故B正确；线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次，故D错误。 2．如图所示，a→b→c→d过程是交流发电机发电的示意图，下列说法正确的是(　　) A．当线圈转到图a位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大 B．从图b开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是i＝Imsinωt C．当线圈转到图c位置时，感应电流最小，且感应电流方向将要改变 D．当线圈转到图d位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为b→a 答案　C 解析　当线圈转到题图a位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，磁通量的变化率为0，故A错误；题图b线圈平面与中性面垂直，此时线圈中产生的感应电流最大，故从题图b开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是i＝Imcosωt，故B错误；当线圈转到题图c位置时，即线圈平面转到中性面位置时，感应电流最小，且感应电流方向将要改变，故C正确；当线圈转到题图d位置时，磁通量的变化率最大，故感应电动势最大，由右手定则可知，ab边感应电流方向为b→a，故D错误。 3．矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电，电动势瞬时值表达式为e＝220 eq \r(2)sin (100πt)V，下列说法正确的是(　　) A．t＝0时刻穿过线框的磁通量为零 B．电动势的有效值为220 V C．交流电的周期为0.01 s D．若转速增大为原来的2倍，其他条件不变，则电动势瞬时值表达式为e＝440 eq \r(2)sin (100πt)V 答案　B 解析　t＝0时刻，线框产生的感应电动势为零，即穿过线框的磁通量的变化率为零，此时线框平面与中性面重合，穿过线框的磁通量最大，A错误；根据电动势瞬时值表达式，该交流电电动势的最大值Em＝220 eq \r(2) V，故电动势的有效值E＝ eq \f(Em,\r(2))＝220 V，B正确；ω＝ eq \f(2π,T)＝100π rad/s，故交流电的周期为0.02 s，C错误；若转速增大为原来的2倍，其他条件不变，则ω变为原来的2倍，由电动势最大值Em＝NBSω得，最大值变为原来的2倍，则电动势瞬时值表达式为e＝440 eq \r(2)sin (200πt)V，D错误。 4．如图所示为某一线圈中交流电的电流—时间图像(前半周期为正弦波的一半)，则一个周期内该电流的有效值为(　　) A． eq \f(1,2)I0 B． eq \f(\r(5),2)I0 C． eq \f(3,2)I0 D． eq \f(5,2)I0 答案　B 解析　设交流电电流的有效值为I，线圈电阻为R，则有I2RT＝ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(I0,\r(2)))) eq \s\up12(2)R· eq \f(T,2)＋(2I0)2R· eq \f(T,4)，解得I＝ eq \f(\r(5),2)I0，故A、C、D错误，B正确。 5.如图所示电路中，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u＝20 eq \r(2)sin (100πt)V，则加在R2上的电压有效值为(　　) A．10 V B．20 V C．15 V D．5 eq \r(10) V 答案　D 解析　电压值取正值时，即在前半个周期内，二极管电阻为零，R1被短路，R2上的电压等于输入电压值；电压值取负值时，即在后半个周期内，二极管电阻无穷大，可看作断路，此时R1、R2串联，R2上的电压等于输入电压值的一半。设加在R2上的电压有效值为U，根据有效值的定义，在一个周期内满足 eq \f(U2,R)T＝ eq \f(（20 V）2,R)· eq \f(T,2)＋ eq \f(（10 V）2,R)· eq \f(T,2)，可求出U＝5 eq \r(10) V。故D正确。 6．图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向