2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册3.2交变电流的描述巩固练习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册3.2交变电流的描述巩固练习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 664.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-24 11:54:12 | ||
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文档简介
3.2交变电流的描述
一、单选题
1．一小型纯电阻电热器接在输出电压为110 V的直流电源上，消耗的电功率为P；若把它接在某正弦交流电源上，其消耗的电功率为2P。电热器电阻不变。该交流电源输出电压的最大值为（ ）
A． B． C． D．
2．准确地触发同步电路的方波的交变电流与时间的变化图象，则正弦脉冲波和方波的交变电流有效值分别为（ ）
A．0.5A，
B．0A，
C．，
D．，
3．当矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时，产生的交变电流随时间的变化规律如图甲所示。已知图乙中定值电阻R的阻值为10Ω，电容器C的击穿电压为5V。则下列选项正确的是（ ）
A．矩形线框中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=0.6sin100πt（A）
B．矩形线框的转速大小为100r/s
C．若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，电容器不会被击穿（通过电容器电流可忽略）
D．矩形线框的转速增大一倍，则交变电流的表达式为i=1.2sin100πt（A）
4．如图所示，匝数n=100的矩形金属线圈ABCD处于磁感应强度大小B=水平匀强磁场中，线圈面积S=0.04m2，电阻r=2Ω。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，通过滑环和电刷与一个阻值R=18Ω的小灯泡和一个理想二极管连接，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．线圈中产生的感应电动势的最大值为40V
B．线圈中电流的最大值为A
C．灯泡的额定电压为V
D．灯泡的额定功率为W
5．如图所示，一矩形线圈放置在匀强磁场中，并绕过中点的轴以角速度逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角为零时（图示位置）为计时起点，并规定当电流自流向时,电流的方向为正.则下列四幅图中正确的是 （ ）
A． B．
C． D．
6．如图为一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是（）
A． B．5A C． D．3.5A
7．关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是（ ）
A．任何形式的交流电都具有的关系
B．正弦式交流电具有的关系
C．照明电压220V，动力电压380V指的都是最大值
D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值
二、多选题
8．在如图所示的电路中，电阻R的阻值为50 Ω，在ab间加上如图所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是（ ）
A．交流电压的有效值为100V
B．电流表示数为2A
C．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s
D．在1 min内电阻R上产生的热量为1.2×104 J
9．有两支交变电流，其表达式分别是，下列关于这两支交变电流的说法正确的是
A．峰值相同 B．周期相同
C．相位差恒定 D．变化步调一致
10．如图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连在某一风速时，传感器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示，则（ ）
A．磁铁的转速为
B．线圈两端电压的有效值为
C．交变电压瞬时值表达式为
D．该交变电压可以直接加在击穿电压为的电容器上
11．在一周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直，如图甲所示，规定图中磁场方向为正．已知线圈的半径为r、匝数为N，总电阻为R，磁感应强度的最大值为B0，变化周期为T，磁感应强度按图乙所示变化．则下列说法正确的是( )
A．该线圈0～电流的大小为
B．该线圈0～电流的大小为
C．该线圈在一个周期T内线圈产生的焦耳热为
D．该线圈在一个周期T内线圈产生的焦耳热为
三、填空题
12．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4Ω，从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为e=____________V；电压表的示数为____________V.
13．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=___________．线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=_________．
14．下图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为5Ω，外接灯泡的电阻为105Ω，电流的有效值为_____A，电压表的示数为_____V，灯泡实际消耗的功率为_____W，发电机线圈内阻每分钟产生的焦耳热为_____J．
四、解答题
15．发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数n=100匝，内阻如图所示，以ad、bc中点连线为轴以的角速度在特斯拉的匀强磁场中转动，灯泡电阻，则
(1)此线圈所产生感应电动势的峰值为多少？
(2)从图示位置开始经过 0.05s,线圈产生的瞬时电动势为多少？
(3) 从图示位置开始经过 0.2s,，穿过线圈的磁通量变化了多少韦伯？
(4)若灯泡正常发光，则其功率为多大？
16．如图所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕中心轴OO′匀速转动，图示位置磁场方向与线圈平面垂直 线圈匝数为n，总电阻为r，ab长为l1，ad长为l2，磁场的磁感应强度为B，线圈转动的角速度为ω，线圈两端外接一阻值为R的电阻和一理想交流电流表 求：
(1)从图示位置开始计时，推导出t时刻线圈产生的感应电动势瞬时值的表达式；
(2)若n=40，r=1Ω，l1=0.2m，l2=0.15m，B=0.25T，ω=100rad/s，R=4Ω，求理想电流表的示数和电阻R上消耗的电功率
17．如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20 cm，ad边长l2=25 cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。（计算时取π=3）
(1)在图中标出t=0时感应电流的方向并写出感应电动势的瞬时值表达式；
(2)线圈转一圈外力做多少功？
(3)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多少？
18．在磁感应强度为1T的匀强磁场中有一匝数为10匝的矩形线圈ABCD,如图所示,其绕OO′轴以线圈的转速n=50/π r/s匀速转动.AB=20cm，BC=25cm，线框总电阻为r=1Ω，定值电阻阻值为R=9Ω，从图示位置开始计时。
(1)写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式.
(2)线框转过30 ，R上流过的电荷量为多少
(3)当转过30 时，电流表的示数为多少
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
设电热器的电阻为R，电热器接输出电压U=110V的直流电源时，有
设交流电源输出电压的有效值为，电热器接交流电源时，有
解得，故该交流电源输出电压的最大值
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．D
【详解】
对于正弦脉冲波，由有效值的定义得
解得正弦脉冲波的有效值为
对于方波，由有效值的定义可得
解得方波的有效值为
故A、B、C错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．由图象可知，矩形线框转动的周期T=0.02s，则
所以线框中产生的交变电流的表达式为
i=0.6sin100πt（A）
故A项正确；
B．矩形线框转动的周期T=0.02s，所以线框1s转50转，即转速为，故B项错误；
C．若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，通过电容器电流可忽略，则定值电阻两端电压为
u=iR=0.6×10sin100πt（V）=6sin100πt（V）
由于最大电压大于电容器的击穿电压，电容器将被击穿，故C项错误；
D．若矩形线框的转速增大一倍，角速度增大一倍为
ω′=200πrad/s
角速度增大一倍，电流的最大值增大一倍，即为
I′m=1.2A
则电流的表达式为
i2=1.2sin200πt（A）
故D项错误。
4．C
【详解】
A．线圈中产生的感应电动势的最大值
有效值
故A错误；
B．由于，根据闭合电路欧姆定律可知回路中最大电流为
故B错误；
C．灯泡的额定电压
U=IR=18V
故C正确；
D．根据电流的热效应有
得
灯泡的额定功率
P=I2R =36W
故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
从图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由愣次定律可判断，初始时刻电流方向为由到，故瞬时电流的表达式为，D正确.
【方法技巧】
中性面的特点以及峰值面(与中性面垂直的面)的比较▼
图示 中性面 峰值面
概念 线圈平面与磁场方向垂直（） 线圈平面与磁场方向平行（）
特点 磁通量（） 最大， 最小，0
磁通量的变化率 最小，0 最大，
感应电动势（） 最小，0 最大，
电流方向（） 感应电流为零，发生改变 感应电流最大，方向不变
6．B
【详解】
交变电流与恒定电流通过阻值都是的电阻，设恒定电流为，则根据有效值的定义有，解得A， B正确.
7．B
【详解】
AB．只有正弦交流电的有效值U和最大值Um之间具有的关系，对于其他交流电的有效值根据通过相等的电阻在相等的时间内产生的热量相等原理计算，A错误，B正确；
CD．交流电表的示数为有效值，照明电压220V，动力电压380V都是指的是有效值，C错误，D错误。
故选B。
8．AD
【详解】
A．由乙图知交流电压的最大值为V，有效值为100V，故A正确；
B．电流表显示有效值，电压有效值为100V，所以电流表示数为：
A
故B错误；
C．角速度为：
故C错误；
D．1分钟内电阻R上产生的热量为：
Q=I2Rt=22×50×60=1.2×104J
故D正确。
故选AD。
9．BC
【详解】
代表的交流电压的峰值为，角速度为，则周期，初相位为 ；代表的交流电压的峰值为，角速度为，则周期，初相位为；它们的相位差恒为。故选项BC正确，AD错误；
故选BC。
10．BC
【详解】
A．由题图乙知，电压的周期为，故磁铁的转速为
故A错误；
B．通过题图乙可知电压的最大值为，则有效值
故B正确；
C．因，故
电压的瞬时值表达式为
故C正确；
D．电容器的击穿电压小于交变电压的最大值，故该交变电压不能加在击穿电压为的电容器上，故D错误.
故选BC。
11．AC
【详解】
AB．在0～内感应电动势：，磁通量的变化：
ΔΦ＝B0πr2
解得：
E＝
线圈中感应电流的大小：
I＝＝
在0～和T～T两个时间段内产生的热量相同，有
Q1＝Q3＝I2R·
故A正确，B错误；
CD．在～时间内产生的热量：
Q2＝I2R·
一个周期内产生的总热量：
Q＝Q1＋Q2＋Q3＝
故C正确，D错误。
故选AC。
12．e=10cos2πt
【详解】
[1]电动势的峰值为
从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为
[2]根据电压分配原理可得，路端电压的峰值为
则电压表示数为
13．
【分析】
此题考查了法拉第电磁感应定律的应用；需要知道的是感应电动势的最大值：；有效值；平均值用计算；瞬时值表达式；在求解通过某截面的电量时要用平均值.
【详解】
感应电动势的最大值：；感应电流的最大值：；感应电动势的平均值：；由q=It，可得：．
【点睛】
14．2， 210， 420， 1200
【解析】
【详解】
解：电动势的有效值为：
电流的有效值为：
电压表的示数为：
灯泡消耗的功率为：
发电机线圈内阻每分钟产生的焦耳热为为：
15．(1) (2) (3) (4)
【解析】
试题分析：根据Em=nBSω求出感应电动势的峰值；由磁通量的定义式进行分析求解磁通量；由△Φ=Φ2-Φ1求解磁通量的变化；根据欧姆定律求出电流，再求出灯泡的实际消耗功率．
（1）由题意可知，电动势最大值．
（2）线圈产生的瞬时电动势的表达式为：
则从图示位置开始经过 0.05s，线圈产生的瞬时电动势为：．
（3）由图可知，t=0时的磁通量为：，
线圈的转动周期为：
所以当t= 0.2s时的磁通量为：
所以磁通量的变化量为：
（4）感应电动势的有效值为：
根据闭合电路欧姆定律可得通过灯泡的电流为：
灯泡正常发光时功率为：
点睛：本题主要考查了正弦交变电流，注意从中性面计时时，感应电动势的表达式为e=Emsinωt；求交变电流产生的热量、电功、电功率必须用有效值，磁通量的定义及变化量的确定，要注意正确分析磁感线是从哪一面穿过的，从而明确磁通量的正负．
16．(1)；(2) ，
【解析】
解：(1)从图示位置开始计时，线圈转动时ab和cd边产生感应电动势，t时刻ab和cd边转过的角度为θ=ωt，每条边切割磁感线的有效速度为，产生的电动势为
故单匝线圈产生的电动势为
故n匝线圈产生的电动势为
(2)感应电动势的最大值为
电流表的读数为
电阻R上消耗的电功率
17．(1)，e=314cos (100πt)（V）；(2)98.6J；(3)0.1C。
【详解】
(1)根据右手定则得出感应电流的方向是adcb，如图所示：
线圈的角速度为：
ω=100π rad/s
感应电动势的最大值为：
Em=nBSω=50×0.4×0.2×0.25×100π=314V
因线圈由垂直中性面开始运动，所以感应电动势的瞬时值表达式为：
e=nBωScosωt=314cos100πt（V）；
(2)电动势的有效值为：
电流为：
线圈转一圈外力做功等于电功的大小，即：
W=I2（R+r）T=98.6J；
(3) 线圈由如图位置转过90°的过程中
△Φ=BSsin90°
通过R的电量为：
。
18．（1）50cos100t（V）(2)0.025C（3）3.54A
【解析】
【分析】
根据公式Em=nBωS求解电动势的最大值，根据e=Emcosωt求解瞬时值；转动过程中由平均感应电动势和电流公式代入数据解得；求出电动势的有效值，即可求出电流表的示数。
【详解】
（1）线圈转动的角速度ω=2πn=100rad/s
产生的最大感应电动势Em=nBSω=10×1×0.2×0.25×100V=50V
故t时刻感应电动势e═50cos100t(V)
转动过程中产生的平均感应电动势
形成的感应电流：
故流过的电荷量q=It=0.025C
（3）电动势的有效值为
电流表的示数为:
【点睛】
本题关键是能够区分交流四值，电表读数为有效值，求解热量用有效值，求解电量用平均值。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．一小型纯电阻电热器接在输出电压为110 V的直流电源上，消耗的电功率为P；若把它接在某正弦交流电源上，其消耗的电功率为2P。电热器电阻不变。该交流电源输出电压的最大值为（ ）
A． B． C． D．
2．准确地触发同步电路的方波的交变电流与时间的变化图象，则正弦脉冲波和方波的交变电流有效值分别为（ ）
A．0.5A，
B．0A，
C．，
D．，
3．当矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时，产生的交变电流随时间的变化规律如图甲所示。已知图乙中定值电阻R的阻值为10Ω，电容器C的击穿电压为5V。则下列选项正确的是（ ）
A．矩形线框中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=0.6sin100πt（A）
B．矩形线框的转速大小为100r/s
C．若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，电容器不会被击穿（通过电容器电流可忽略）
D．矩形线框的转速增大一倍，则交变电流的表达式为i=1.2sin100πt（A）
4．如图所示，匝数n=100的矩形金属线圈ABCD处于磁感应强度大小B=水平匀强磁场中，线圈面积S=0.04m2，电阻r=2Ω。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，通过滑环和电刷与一个阻值R=18Ω的小灯泡和一个理想二极管连接，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．线圈中产生的感应电动势的最大值为40V
B．线圈中电流的最大值为A
C．灯泡的额定电压为V
D．灯泡的额定功率为W
5．如图所示，一矩形线圈放置在匀强磁场中，并绕过中点的轴以角速度逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角为零时（图示位置）为计时起点，并规定当电流自流向时,电流的方向为正.则下列四幅图中正确的是 （ ）
A． B．
C． D．
6．如图为一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是（）
A． B．5A C． D．3.5A
7．关于交流电的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是（ ）
A．任何形式的交流电都具有的关系
B．正弦式交流电具有的关系
C．照明电压220V，动力电压380V指的都是最大值
D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值
二、多选题
8．在如图所示的电路中，电阻R的阻值为50 Ω，在ab间加上如图所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是（ ）
A．交流电压的有效值为100V
B．电流表示数为2A
C．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s
D．在1 min内电阻R上产生的热量为1.2×104 J
9．有两支交变电流，其表达式分别是，下列关于这两支交变电流的说法正确的是
A．峰值相同 B．周期相同
C．相位差恒定 D．变化步调一致
10．如图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连在某一风速时，传感器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示，则（ ）
A．磁铁的转速为
B．线圈两端电压的有效值为
C．交变电压瞬时值表达式为
D．该交变电压可以直接加在击穿电压为的电容器上
11．在一周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直，如图甲所示，规定图中磁场方向为正．已知线圈的半径为r、匝数为N，总电阻为R，磁感应强度的最大值为B0，变化周期为T，磁感应强度按图乙所示变化．则下列说法正确的是( )
A．该线圈0～电流的大小为
B．该线圈0～电流的大小为
C．该线圈在一个周期T内线圈产生的焦耳热为
D．该线圈在一个周期T内线圈产生的焦耳热为
三、填空题
12．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4Ω，从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为e=____________V；电压表的示数为____________V.
13．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=___________．线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=_________．
14．下图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为5Ω，外接灯泡的电阻为105Ω，电流的有效值为_____A，电压表的示数为_____V，灯泡实际消耗的功率为_____W，发电机线圈内阻每分钟产生的焦耳热为_____J．
四、解答题
15．发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数n=100匝，内阻如图所示，以ad、bc中点连线为轴以的角速度在特斯拉的匀强磁场中转动，灯泡电阻，则
(1)此线圈所产生感应电动势的峰值为多少？
(2)从图示位置开始经过 0.05s,线圈产生的瞬时电动势为多少？
(3) 从图示位置开始经过 0.2s,，穿过线圈的磁通量变化了多少韦伯？
(4)若灯泡正常发光，则其功率为多大？
16．如图所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕中心轴OO′匀速转动，图示位置磁场方向与线圈平面垂直 线圈匝数为n，总电阻为r，ab长为l1，ad长为l2，磁场的磁感应强度为B，线圈转动的角速度为ω，线圈两端外接一阻值为R的电阻和一理想交流电流表 求：
(1)从图示位置开始计时，推导出t时刻线圈产生的感应电动势瞬时值的表达式；
(2)若n=40，r=1Ω，l1=0.2m，l2=0.15m，B=0.25T，ω=100rad/s，R=4Ω，求理想电流表的示数和电阻R上消耗的电功率
17．如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20 cm，ad边长l2=25 cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。（计算时取π=3）
(1)在图中标出t=0时感应电流的方向并写出感应电动势的瞬时值表达式；
(2)线圈转一圈外力做多少功？
(3)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多少？
18．在磁感应强度为1T的匀强磁场中有一匝数为10匝的矩形线圈ABCD,如图所示,其绕OO′轴以线圈的转速n=50/π r/s匀速转动.AB=20cm，BC=25cm，线框总电阻为r=1Ω，定值电阻阻值为R=9Ω，从图示位置开始计时。
(1)写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式.
(2)线框转过30 ，R上流过的电荷量为多少
(3)当转过30 时，电流表的示数为多少
试卷第2页，共2页
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参考答案
1．D
【详解】
设电热器的电阻为R，电热器接输出电压U=110V的直流电源时，有
设交流电源输出电压的有效值为，电热器接交流电源时，有
解得，故该交流电源输出电压的最大值
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．D
【详解】
对于正弦脉冲波，由有效值的定义得
解得正弦脉冲波的有效值为
对于方波，由有效值的定义可得
解得方波的有效值为
故A、B、C错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．由图象可知，矩形线框转动的周期T=0.02s，则
所以线框中产生的交变电流的表达式为
i=0.6sin100πt（A）
故A项正确；
B．矩形线框转动的周期T=0.02s，所以线框1s转50转，即转速为，故B项错误；
C．若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，通过电容器电流可忽略，则定值电阻两端电压为
u=iR=0.6×10sin100πt（V）=6sin100πt（V）
由于最大电压大于电容器的击穿电压，电容器将被击穿，故C项错误；
D．若矩形线框的转速增大一倍，角速度增大一倍为
ω′=200πrad/s
角速度增大一倍，电流的最大值增大一倍，即为
I′m=1.2A
则电流的表达式为
i2=1.2sin200πt（A）
故D项错误。
4．C
【详解】
A．线圈中产生的感应电动势的最大值
有效值
故A错误；
B．由于，根据闭合电路欧姆定律可知回路中最大电流为
故B错误；
C．灯泡的额定电压
U=IR=18V
故C正确；
D．根据电流的热效应有
得
灯泡的额定功率
P=I2R =36W
故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
从图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由愣次定律可判断，初始时刻电流方向为由到，故瞬时电流的表达式为，D正确.
【方法技巧】
中性面的特点以及峰值面(与中性面垂直的面)的比较▼
图示 中性面 峰值面
概念 线圈平面与磁场方向垂直（） 线圈平面与磁场方向平行（）
特点 磁通量（） 最大， 最小，0
磁通量的变化率 最小，0 最大，
感应电动势（） 最小，0 最大，
电流方向（） 感应电流为零，发生改变 感应电流最大，方向不变
6．B
【详解】
交变电流与恒定电流通过阻值都是的电阻，设恒定电流为，则根据有效值的定义有，解得A， B正确.
7．B
【详解】
AB．只有正弦交流电的有效值U和最大值Um之间具有的关系，对于其他交流电的有效值根据通过相等的电阻在相等的时间内产生的热量相等原理计算，A错误，B正确；
CD．交流电表的示数为有效值，照明电压220V，动力电压380V都是指的是有效值，C错误，D错误。
故选B。
8．AD
【详解】
A．由乙图知交流电压的最大值为V，有效值为100V，故A正确；
B．电流表显示有效值，电压有效值为100V，所以电流表示数为：
A
故B错误；
C．角速度为：
故C错误；
D．1分钟内电阻R上产生的热量为：
Q=I2Rt=22×50×60=1.2×104J
故D正确。
故选AD。
9．BC
【详解】
代表的交流电压的峰值为，角速度为，则周期，初相位为 ；代表的交流电压的峰值为，角速度为，则周期，初相位为；它们的相位差恒为。故选项BC正确，AD错误；
故选BC。
10．BC
【详解】
A．由题图乙知，电压的周期为，故磁铁的转速为
故A错误；
B．通过题图乙可知电压的最大值为，则有效值
故B正确；
C．因，故
电压的瞬时值表达式为
故C正确；
D．电容器的击穿电压小于交变电压的最大值，故该交变电压不能加在击穿电压为的电容器上，故D错误.
故选BC。
11．AC
【详解】
AB．在0～内感应电动势：，磁通量的变化：
ΔΦ＝B0πr2
解得：
E＝
线圈中感应电流的大小：
I＝＝
在0～和T～T两个时间段内产生的热量相同，有
Q1＝Q3＝I2R·
故A正确，B错误；
CD．在～时间内产生的热量：
Q2＝I2R·
一个周期内产生的总热量：
Q＝Q1＋Q2＋Q3＝
故C正确，D错误。
故选AC。
12．e=10cos2πt
【详解】
[1]电动势的峰值为
从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为
[2]根据电压分配原理可得，路端电压的峰值为
则电压表示数为
13．
【分析】
此题考查了法拉第电磁感应定律的应用；需要知道的是感应电动势的最大值：；有效值；平均值用计算；瞬时值表达式；在求解通过某截面的电量时要用平均值.
【详解】
感应电动势的最大值：；感应电流的最大值：；感应电动势的平均值：；由q=It，可得：．
【点睛】
14．2， 210， 420， 1200
【解析】
【详解】
解：电动势的有效值为：
电流的有效值为：
电压表的示数为：
灯泡消耗的功率为：
发电机线圈内阻每分钟产生的焦耳热为为：
15．(1) (2) (3) (4)
【解析】
试题分析：根据Em=nBSω求出感应电动势的峰值；由磁通量的定义式进行分析求解磁通量；由△Φ=Φ2-Φ1求解磁通量的变化；根据欧姆定律求出电流，再求出灯泡的实际消耗功率．
（1）由题意可知，电动势最大值．
（2）线圈产生的瞬时电动势的表达式为：
则从图示位置开始经过 0.05s，线圈产生的瞬时电动势为：．
（3）由图可知，t=0时的磁通量为：，
线圈的转动周期为：
所以当t= 0.2s时的磁通量为：
所以磁通量的变化量为：
（4）感应电动势的有效值为：
根据闭合电路欧姆定律可得通过灯泡的电流为：
灯泡正常发光时功率为：
点睛：本题主要考查了正弦交变电流，注意从中性面计时时，感应电动势的表达式为e=Emsinωt；求交变电流产生的热量、电功、电功率必须用有效值，磁通量的定义及变化量的确定，要注意正确分析磁感线是从哪一面穿过的，从而明确磁通量的正负．
16．(1)；(2) ，
【解析】
解：(1)从图示位置开始计时，线圈转动时ab和cd边产生感应电动势，t时刻ab和cd边转过的角度为θ=ωt，每条边切割磁感线的有效速度为，产生的电动势为
故单匝线圈产生的电动势为
故n匝线圈产生的电动势为
(2)感应电动势的最大值为
电流表的读数为
电阻R上消耗的电功率
17．(1)，e=314cos (100πt)（V）；(2)98.6J；(3)0.1C。
【详解】
(1)根据右手定则得出感应电流的方向是adcb，如图所示：
线圈的角速度为：
ω=100π rad/s
感应电动势的最大值为：
Em=nBSω=50×0.4×0.2×0.25×100π=314V
因线圈由垂直中性面开始运动，所以感应电动势的瞬时值表达式为：
e=nBωScosωt=314cos100πt（V）；
(2)电动势的有效值为：
电流为：
线圈转一圈外力做功等于电功的大小，即：
W=I2（R+r）T=98.6J；
(3) 线圈由如图位置转过90°的过程中
△Φ=BSsin90°
通过R的电量为：
。
18．（1）50cos100t（V）(2)0.025C（3）3.54A
【解析】
【分析】
根据公式Em=nBωS求解电动势的最大值，根据e=Emcosωt求解瞬时值；转动过程中由平均感应电动势和电流公式代入数据解得；求出电动势的有效值，即可求出电流表的示数。
【详解】
（1）线圈转动的角速度ω=2πn=100rad/s
产生的最大感应电动势Em=nBSω=10×1×0.2×0.25×100V=50V
故t时刻感应电动势e═50cos100t(V)
转动过程中产生的平均感应电动势
形成的感应电流：
故流过的电荷量q=It=0.025C
（3）电动势的有效值为
电流表的示数为:
【点睛】
本题关键是能够区分交流四值，电表读数为有效值，求解热量用有效值，求解电量用平均值。答案第1页，共2页
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