微练(二十六)　交流电的产生和描述-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

微练(二十六)　交流电的产生和描述 A组·基础巩固题 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 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两项错误;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,B项正确;线圈每通过中性面一次,电流方向改变一次,D项错误。 答案　B 2.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动,线圈匝数n、面积S,产生的交变电动势的图像如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.时刻线圈平面与中性面平行 B.穿过线圈的磁通量最大值为 C.在0~时间内,穿过线圈的磁通量在减少 D.在0~时间内,线圈中感应电动势的平均值为0 解析　时刻感应电动势最大,磁通量最小,且为零,线圈平面与中性面垂直,故A项错误;电动势的最大值为E0=nBSω=nΦmω=nΦm,解得穿过线圈的磁通量最大值为Φm=,B项错误;在0~时间内,感应电动势不断减少,最后为零,则磁通量不断增加,最后达到最大,故C项错误;在0~时间内,ΔΦ=0,根据=n可得平均电动势等于零,故D项正确。 答案　D 3.一矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动,产生交变电流的电动势为e=220sin (100πt) V,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100 Hz B.此交变电流电动势的有效值为220 V C.耐压为230 V的电容器能够在该交变电路中使用 D.t= s时,线圈平面与中性面重合,此时磁通量最大 解析　由电动势表达式可知,此交变电流的频率为f==50 Hz,A项错误;此交变电流电动势的有效值为E==220 V,B项错误;电容器的耐压为230 V,低于交变电压的最大值220 V,故该电容器不能在该交变电路中使用,C项错误;交变电压的周期为0.02 s,t= s时,相当于时,线圈平面与中性面重合,此时磁通量最大,D项正确。 答案　D 4.某电路中的电流随时间的变化规律如图所示,让该电流通过一个阻值为2 Ω的电阻,在0.6 s内产生一定的热量,如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻,也能在0.6 s内产生相等的热量,则这个电流值为 (　　) A.1.5 A B. A C. A D.3 A 解析　该电流通过一个阻值为2 Ω的电阻产生的热量Q=2(Rt1+Rt2)=2×(12×2×0.1+22×2×0.2) J=3.6 J,一个大小和方向不变的恒定电流I在0.6 s内通过阻值为2 Ω的电阻产生的热量Q'=I2RT,则I2RT=3.6 J,解得I= A,C项正确。 答案　C 5.一台小型发电机与计算机相连接,计算机能将发电机产生的电动势随时间变化的图像记录下来,如图甲所示,让线圈在匀强磁场中以不同的转速匀速转动,计算机记录了两次不同转速所产生正弦交流电的图像如图乙所示。则关于发电机先后两次的转速之比na∶nb,交流电b的最大值正确的是 (　　) A.3∶2, V B.3∶2, V C.2∶3, V D.2∶3, V 解析　由题图可知,a的周期为0.4 s,b的周期为0.6 s,则由n=可知,转速与周期成反比,故曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2;曲线a表示的交变电动势最大值是10 V,根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是 V,B项正确,A、C、D三项错误。 答案　B 6.如图甲所示,一圆形金属线圈放置于匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度为B0。现让线圈绕其一条直径以50 Hz的频率匀速转动,较长时间t内产生的热量为Q;若线圈不动,让磁场以图乙所示规律周期性变化,要在t时间内产生的热量也为Q,乙图中磁场变化的周期T以s为单位,数值应为 (　　) 　　 甲 乙 A. B. C. D. 解析　两种情况下,在相同时间内产生的热量相同,说明电压的有效值相同,现让线圈绕其一条直径以50 Hz的频率匀速转动,电压有效值为E===;磁场以图乙所示规律周期性变化,电压有效值为E==,解得T=,C项正确。 答案　C 7.一个U形金属线框在两匀强磁场中绕OO'轴以相同的角速度匀速转动,通过导线给同一电阻R供电,如图甲、乙所示。甲图中OO'轴右侧有磁场,乙图中整个空间均有磁场,两图中磁场的磁感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为 (　　) A.1∶