第1讲　交变电流的产生和描述 练习-2024年高考物理一轮复习

第十二章　交变电流　传感器 第1讲　交变电流的产生和描述 一、 单项选择题 1．闭合线圈在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，下列情况中不能产生交变电流的是(　　) A B C D 2．如图所示为某交流电压随时间变化的图像．每个周期的前三分之一周期内电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据，此交流电压的有效值为(　　) A．7.5 V　　 B．8 V C．2 V　　 D．3 V 3．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示．则下列说法中正确的是(　　) 　　 A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大 C．t＝0.02 s时刻，交流电动势达到最大 D．该线圈相应产生的交流电动势的图像如图乙所示 4．(2021·北京卷)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 A 5．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示，已知发电机线圈电阻为10 Ω，外接一只阻值为100 Ω的电阻，不计电路的其它电阻，则(　　) 甲 乙 A．R两端电压为20V B．线圈转速为3 000 r/min C．0.015 s时线圈平面与磁场方向垂直 D．电流表A的示数为 A 6．(2022·汕头二模)有M、N两条导线，它们与大地之间的电压随时间的变化如图所示．则关于这两个交变电压的说法中正确的是(　　) A．导线M、N交变电压的频率不相同 B．导线N的电压有效值为220 C．导线N交变电压的方向每秒变化50次 D．用多用表的交流电压挡测导线N对地电压，读数为311 V 7．图为一交流发电机示意图，线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO′沿顺时针方向匀速转动，产生的电动势的瞬时值表达式为e＝110sin 100πt V．已知线圈电阻r＝2 Ω，定值电阻R＝20 Ω，电表均为理想交流电表，下列说法中正确的是(　　) A．电流表读数为5 A B．电压表读数为110 V C．t＝5×10-3 s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D．0～5×10-3 s内，通过电阻R的电荷量为 二、 多项选择题 8．如图甲所示为一小型交流发电机的示意图，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，电阻R的阻值为1 Ω.下列说法中正确的是(　　) 　 A．电流表的示数为10 A B．线圈转动的角速度为50π rad/s C．0.01 s时线圈平面与中性面垂直 D．电阻R上的热功率为200 W 9．(2022·东莞第一学期调研)无线充电与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．如图甲所示，充电基座接220 V、50 Hz的交变电流，电压变化如图乙所示，受电线图接一个理想二极管对手机电池充电．下列说法中正确的是(　　) 甲 乙 A．图乙中电压的有效值大小为220 V B．基座线圈和受电线圈通过电磁感应传递能量 C．在t1时刻，受电线图中的电动势最大 D．手机和基座无导线连接，这样传递电能没有损失 10．(2022·广东省3月联考)如图所示，面积为0.01 m2的单匝矩形线圈abcd放置在磁感应强度大小B＝0.5 T的匀强磁场中，与一定值电阻连成闭合回路．线圈以n＝100 r/s的转速匀速转动，线圈的内阻r＝0.2 Ω，定值电阻的阻值R＝0.8 Ω，以图示时刻为0时刻，下列说法中正确的是(　　) A．若0时刻的电流方向如图中箭头所示，则线圈沿逆时针方向(从上往下看)转动 B．0时刻穿过线圈的磁通量最大 C．该线圈的感应电动势的有效值为π V D．0～0.0025 s内，通过定值电阻的电荷量为0.005 C 三、 计算题 11．图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求： (1) 交流发电机产生的电动势最大值． (2) 电路中交流电压表的示数． 　 12．如图所示，线圈面积S＝0.05 m2，匝数N＝100，线圈总电阻r＝1 Ω，线圈的两端经集流环与R＝9 Ω 的电阻连接，交流电流表、交流电压表