第12章 第1课时 交变电流的产生和描述-【直击双1流】2023版高考物理真题分类全刷

第 12 章 　 交变电流 第 1 课时 　 交变电流的产生和描述 1 交变电流的产生和四值的计算 1. (2022 广东卷,4,4 分,★★) 如图所示是简 化的某种旋转磁极式发电机原理图。 定子 是仅匝数 n 不同的两线圈,n1 > n2,二者轴 线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴 线交点O的距离相等,且均连接阻值为 R的 电阻,转子是中心在 O 点的条形磁铁,绕 O 点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦 式交变电流。 不计线圈电阻、自感及两线圈 间的相互影响,下列说法正确的是 (　 　 ) A. 两线圈产生的电动势的有效值相等 B. 两线圈产生的交变电流频率相等 C. 两线圈产生的电动势同时达到最大值 D. 两电阻消耗的电功率相等 2. (2021 北京卷,5,3 分,★★) 一正弦式交变 电流的 i - t 图像如图所示。 下列说法正确 的是 (　 　 ) A. 在 t = 0. 4 s 时电流改变方向 B. 该交变电流的周期为 0. 5 s C. 该交变电流的表达式为 i = 2cos 5πt A D. 该交变电流的有效值为 2 2 A 3. (2021 天津卷,3,5 分,★★) 如图所示,闭 合开关 S 后 R = 5 Ω 的电阻两端的交流电压 为 u = 50 2 sin 10πt V,电压表和电流表均 为理想交流电表,则 (　 　 ) A. 该交流电的周期为 0. 02 s B. 电压表的读数为 100 V C. 电流表的读数为 10 A D. 电阻的电功率为 1 kW 4. (2021 浙江卷,5,3 分,★★) 如图所示,虚 线是正弦交流电的图像,实线是另一交流 电的图像,它们的周期 T和最大值Um 相同, 则实线所对应的交流电的有效值 U 满足 (　 　 ) A. U = 1 2 Um B. U = 2 2 Um C. U > 2 2 Um D. U < 2 2 Um 5. (2019天津卷,8,6分,★★★)(多选) 如图 甲所示,单匝闭合矩形线框电阻为 R,在匀 强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动, 穿过线框的磁通量 Φ 与时间 t 的关系图像 如图乙所示。 下列说法正确的是 (　 　 ) A. t = T 2 时线框平面与中性面垂直 B. 线框的感应电动势有效值为 2 πΦm T 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 622 C. 线框转一周外力所做的功为 2π2Φ2m RT D. 从 t = 0 到 t = T 4 的过程中线框的平均感 应电动势为 πΦm T 6. (2018 课标 Ⅲ,16,6 分,★★) 一电阻接到 方波交流电源上,在一个周期内产生的热量 为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一 个周期内产生的热量为Q正。 该电阻上电压 的峰值均为 u0,周期均为 T,如图甲、乙所 示。 则 Q方 ∶ Q正 等于 (　 　 ) A. 2 ∶ 1 B. 1 ∶ 2 C. 2 ∶ 1 D. 1 ∶ 2 7. (2018 海南卷,7,5 分,★)(多选) 如图所 示,在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中, 有一面积为 S的矩形单匝闭合导线框 abcd, ab边与磁场方向垂直,线框的电阻为R。 使 线框以恒定角速度 ω 绕过 ad、bc 边中点的 轴旋转。 下列说法正确的是 (　 　 ) A. 线框 abcd中感应电动势的最大值是BSω B. 线框 abcd中感应电动势的有效值是 BSω C. 线框平面与磁场方向平行时,流经线框 的电流最大 D. 线框平面与磁场方向垂直时,流经线框 的电流最大 8. (2015 四川卷,4,6 分,★) 小型手摇发电机 线圈共 N 匝,每匝可简化为矩形线圈 abcd, 磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线 圈中心轴 OO′,线圈绕 OO′ 匀速转动,如图 所示。 矩形线圈 ab边和 cd边产生的感应电 动势的最大值都为 e0,不计线圈电阻,则发 电机输出电压 (　 　 ) A. 峰值是 e0 B. 峰值是 2e0 C. 有效值是 2 2 Ne0 D. 有效值是 2Ne0 9. (2014天津卷,7,6分,★★★)(多选) 如图 甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两 次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴 匀速转动,