精品解析：13.1 交变电流的产生和描述（练）-2024届高考物理一轮复习

第十三章 交变电流 电磁波 传感器 第1讲　交变电流的产生和描述 课时作业 1. 两人在赤道上站立，各自手握金属绳OPO′的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t＝0时刻，则下列说法正确的是（　　） A. 电路中存在周期为T的变化电流 B. t=0时刻，回路中磁通量最大，电路中电流最大 C. t=时刻，电流向左通过灵敏电流计 D. t=时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大 2. 如图是某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图像（前半个周期为正弦波形的），则一个周期内该电流的有效值为（　　） A B. C. D. 3. 在匀强磁场中，匝数N=100的矩形线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. s时，线圈平面与中性面重合 B. s时，线圈中磁通量变化率最大 C. 穿过每一匝线圈的最大磁通量为Wb D. 线圈转动的角速度为50π rad/s [2022·广东卷·4] 4. 图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，，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 5. 如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦式交变电流的图像，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程所产生正弦式交变电流的图像如图线b所示。下列关于这两个正弦式交变电流的说法中正确的是（　　） A. 在图中t＝0时刻穿过线圈磁通量均为零 B. 线圈先后两次转速之比为3:2 C. 交变电流a的电动势瞬时值表达式为e=10sin （5πt） V D. 交变电流b的电动势最大值为 [2023·江苏省常熟中学模拟] 6. 图甲是某发电机的示意图，正方形金属线框边长为L，其两端与两个半圆环相连，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动。阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示，Um为已知，其它电阻不计，则金属框转动一周（　　） A. 框内电流方向不变 B. 电动势的有效值大于 C. 流过电阻的电荷量为 D. 电阻产生的焦耳热为 7. 某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R的阻值不随温度变化。与R并联的是一个理想的交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）。在A、B间加一交流电压，其瞬时值的表达式为，则交流电压表的示数为（　　） A. 10 V B. 20 V C. 15 V D. 14.1 V 8. 如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，若图示位置为初始时刻，则（　　） A. 感应电动势的最大值是 B. 从图示位置转过转的时间内，负载电阻R上产生的热量 C. 从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量为 D. 电流表的示数为 [2023·陕西咸阳市模拟] 9. 如图所示，发电机内部线圈处于磁铁和圆柱形铁芯之间径向磁场中，磁铁的N、S极间的过渡区域宽度很小，可忽略不计。线圈的匝数为N、面积为S，总电阻为r，线圈所在位置的磁感应强度大小为B。当线圈以角速度ω匀速转动时，额定电压为U、电阻为R的小灯泡在电路中恰能正常发光，则（　　） A. 发电机输出的电流为矩形波交流电 B. 灯泡两端电压 C. 感应电动势的有效值是 D. 转动过程中线圈中的磁通量始终为零 10. 如图甲所示，电阻不计、面积S=0.04 m2的固定矩形线圈水平放置，与线圈平面垂直的空间有均匀分布的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。此时与线圈连接的额定电压是40 V的灯泡正常发光，氖泡两端瞬时电压达到40 V时开始发光。下列说法正确的是（不计灯丝电阻随温度的变化）（　　） A. 氖泡两端电压瞬时值表达式为u=40cos 100πt （V） B. 矩形线圈匝数N=50匝 C. 氖泡的发光频率为50 Hz D. 若将氖泡换成一个耐压值为40 V的电容器，电容器可以安全工作 11. 如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨，水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，一端接阻值为R的电阻。一电阻为r、质量为m的导体棒放置在导轨上，在