3.2交变电流的描述 学科素养提升练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.2交变电流的描述 学科素养提升练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 415.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-04 10:11:48 | ||
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文档简介
3.2正弦交变电流的描述 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．如图甲所示，小型交流发电机的单匝矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，线圈与一个阻值为R＝9的电阻构成闭合电路，线圈的电阻r＝1。从中性面开始计时，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化（如图乙所示），则下列说法正确的是（ ）
A．线圈的转速为2.5r/min
B．电压表的示数为18V
C．通过线圈的最大磁通量为Wb
D．从中性面转过90°通过电阻R的电量为C
2．一个10匝、总电阻为2Ω的闭合矩形金属线框位于匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，穿过该线框的磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．t=0时，线框平面与中性面重合
B．线框产生的感应电动势的最大值为20πV
C．线框产生的交变电动势的频率为0.5Hz
D．线框的发热功率为400π2W
3．交流发电机的工作原理示意图如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，边长为L的单匝正方形金属框以恒定角速度绕垂直于磁场方向的轴OO'转动，不计金属框电阻。图乙为金属框产生的电压U随时间变化的图像。则下列说法正确的是（ ）
A．电压有效值为U0
B．ab边产生的最大电动势为U0
C．t=0s时金属框平面垂直于中性面
D．交流电周期为
4．如图为某同学设计的一种发电装置。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角a均为，磁场均沿半径方向。N匝矩形线围abcd的边长ab=cd=L、bc=ad=2L。线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R。则（ ）
A．矩形线围每转动一周，电流方向改变一次
B．从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式
C．线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小
D．外接电阻上电流的有效值
5．一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，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（ ）
A．1∶ B．∶1 C．1∶2 D．2∶1
6．利用二极管的单向导电性可以将正弦式交变电压的波形截去一半，这种方法称为半波整流。某研究小组的同学通过半波整流得到如图所示的脉动电压图像，由图可知（ ）
A．该电压的周期为2s
B．该电压的频率为0.02Hz
C．电压的有效值为
D．电压的有效值为20V
7．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦式交变电流的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦式交变电流的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦式交变电流的说法中正确的是（ ）
A．线圈先后两次转速之比为1:2
B．交变电流a的电压瞬时值u＝100sin0.4t（V）
C．交变电流b的电压最大值为V
D．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量为零
8．如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。己知线圈的面积为S，总电阻为R，转动的角速度是，磁感强度是B，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置时线圈中的感应电流为逆时针方向
B．在图示位置时线圈中的感应电流为
C．从图示位置转过时线圈中的感应电动势最大
D．从图示位置开始线圈转过，通过线圈某一横截面的电量为
9．现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图，这是一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都会截去前面的四分之一、现在加在电灯上的电压是（ ）
A．-Um B． C． D．
10．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )
A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流
B．线圈绕P1转动时的电动势大于绕P2转动时的电动势
C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b
D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力
11．如图所示，交流发电机的矩形线圈边长，，线圈匝数，电阻，线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的角速度匀速转动，外接电阻，以线圈平面垂直于中性面时刻开始计时，则（ ）
A．电动势瞬时值为
B．时线圈中磁通量变化率最大
C．时线圈中感应电动势最大
D．交变电流的有效值是
12．如图所示，矩形导线框abcd与固定的水平长直导线AC在粗糙的水平绝缘桌面上，ab∥AC．若导线AC中通有交变电流i＝2cos10πt（A），规定水平向右为电流的正方向，线框始终处于静止状态则下列说法正确的是（ ）
A．该交变电流的有效值为2A
B．t＝0.1s时，线框中没有感应电流
C．t＝0.075s时，线框受到的静摩擦力方向垂直指向AC
D．t＝0.05s时，线框受到的静摩擦力最大
二、解答题
13．如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝30 cm，匝数N＝100，线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω。线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s。
（1）求产生感应电动势的最大值；
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的表达式；
（3）交流电压表和交流电流表的示数各为多少？
（4）从图示位置起，转过90°过程中，平均电动势多大？通过线框导线横截面电量多大？
14．如图所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小开始时随时间t不断增大，关系式为B=B0+t，当t=t1时刻后保持B1不变，其中B0、B1和t1均为已知．在0～t1的时间内，若保持线框静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动．
求：（1）0～t1时间内电流表A的示数；
（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；
（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，电压表V的示数和通过电阻R的电荷量．
参考答案
1．C
【详解】
A．由乙图知，T＝0.4s，转速
n2.5 r/s
故A错误。
B．感应电动势最大值为
Em＝20V
有效值为
EV＝10V
电压表的示数为
UE＝9V
故B错误。
C．由
所以通过线圈的最大磁通量为
故C正确。
D．从中性面转过90°通过电阻R的电量为
故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．t=0时，穿过该线框的磁通量为零，线框平面与中性面垂直，故A错误；
B．线框产生的感应电动势的最大值
故B正确；
C．线框产生的交变电动势的频率
故C错误；
D．线框的发热功率
故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．电压有效值为
故A错误；
B．当线框产生最大感应电动势 时，ab边和cd边都垂直切割磁感线，两边产生的最大电动势都达到最大，均为0.5U0，故B错误；
C．由图知，t=0s时金属框平面平行于中性面，故C错误；
D．根据
解得
故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．矩形线围每转动一周，电流方向改变两次，选项A错误；
B．两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直，线圈切割磁感线时，感应电动势不变，是方波式交流电，故B错误；
C．线圈切割磁感线时，bc、ad边的运动速度为
感应电动势为
解得
感应电流
bc边所受安培力的大小
选项C错误；
D．一个周期内，通电时间
则
解得
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
由有效值概念知，一个周期内产生的热量
可得
故D正确，ABC错误。
故选D。
6．C
【详解】
AB．由题图可知，该电压的周期为，频率为
故AB错误；
C D．设电压的有效值为U，根据电流的热效应，有
可解得电压的有效值为
故C正确，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．由图可知，周期
Ta＝0.4s，Tb＝0.6s
则线圈先后两次转速之比
na:nb＝Tb:Ta＝3:2
故A错误；
B．交流电a的电压最大值为10V，角速度为
ωa＝＝5πrad/s
故电压的瞬时值表达式为
u＝10sin5πt（V）
故B错误；
C．电动势的最大值为Em＝NBSω，则所形成交变电流a和b的电压的最大值之比
Uma:Umb＝Ema:Emb＝ωa:ωb＝:＝3:2
则交变电流b的电压最大值为V，故C正确；
D．t＝0时刻u＝0，根据法拉第电磁感应定律，可知此时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零，而磁通量最大，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
A．单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，图示位置为中性面的垂面，右边正向里垂直切割磁感线，由右手定则可知感应电流为顺时针方向，故A错误；
B．在图示位置时线圈的感应电动势最大，为
则感应电流为
故B正确；
C．从图示位置转过时回到中性面，则线圈中的感应电动势为零，故C错误；
D．从图示位置开始线圈转过，磁通量的变化量为，则通过线圈某一横截面的电量为
故D错误；
故选B。
9．D
【详解】
设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内所产生的热量，利用有效值的定义得
解得
U=
ABC错误，D正确。
故选D。
10．AC
【详解】
A、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的感应电动势、感应电流的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕转动时的电流等于绕转动时的电流，线圈绕转动时的电动势大于绕转动时的电动势，故选项A正确，B错误；
C、对边由右手定则可得，在图示位置时线圈绕和转动时电流的方向相同，都是，故C正确；
D、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕转动时的电流等于绕转动时的电流,而安培力，则有线圈绕转动时边受到的安培力等于绕转动时边受到的安培力，故选选项D错误．
11．BCD
【详解】
A．，根据得
因从垂直中性面时刻开始计时，故
选项A错误；
B．时线圈中磁通量变化率最大，选项B正确；
C．时
选项C正确；
D．交变电流的有效值
解得
选项D正确；
故选BCD。
12．BC
【详解】
该交流电的周期T＝＝0.2s，电流随时间变化情况如图所示：
依据正弦式交流电的有效值与最大值的关系可知， ，故A错误；当t＝0.1s时，则直导线中交变电流i＝2cos10πt（A）＝﹣2A，此时电流的变化率为零，那么线框中没有感应电流，故B正确；当t＝0.075s时，电流正向左增大，根据楞次定律可知线框受到的安培力方向垂直于AC向外，根据平衡条件可得线框受到的静摩擦力方向垂直指向AC，故C正确；t＝0.05s时，通电电流为零，导线和线框之间没有安培力，则摩擦力为零，故D错误．故选BC．
13．（1）235.5 V；（2）；（3）160 V，33.3 A；（4）150 V，0.15 C
【详解】
（1）设ab＝l1，bc＝l2，则交流电动势的最大值为
（2）根据闭合电路欧姆定律，电流的最大值
在图示位置时，电流有最大值，则电流的瞬时值表达式为
代入数值得
（3）电流的有效值为
路端电压的有效值为
U＝IR＝160 V
所以电压表的示数为160 V，电流表的示数为33.3 A。
（4）平均电动势为
通过线框导线横截面的电量为
14．（1）（2）Q=I2Rt=πRω．（3）
【详解】
（1）0～t1时间内，线框中的感应电动势为E="n" ，根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流即为A表示数I=．
（2）线框产生感应电动势的最大值 Em=nB1 L1L2ω，感应电动势的有效值E=nB1 L1L2ω，通过电阻R的电流的有效值I=，线框转动一周所需的时间t=，此过程中，电阻R产生的热量 Q=I2Rt=πRω．
（3）线框从图甲所示位置转过90°的过程中，由（2）得电压表示数U=;该过程平均感应电动势 ，平均感应电流：，通过电阻R的电荷量：q=．
一、选择题
1．如图甲所示，小型交流发电机的单匝矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，线圈与一个阻值为R＝9的电阻构成闭合电路，线圈的电阻r＝1。从中性面开始计时，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化（如图乙所示），则下列说法正确的是（ ）
A．线圈的转速为2.5r/min
B．电压表的示数为18V
C．通过线圈的最大磁通量为Wb
D．从中性面转过90°通过电阻R的电量为C
2．一个10匝、总电阻为2Ω的闭合矩形金属线框位于匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，穿过该线框的磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．t=0时，线框平面与中性面重合
B．线框产生的感应电动势的最大值为20πV
C．线框产生的交变电动势的频率为0.5Hz
D．线框的发热功率为400π2W
3．交流发电机的工作原理示意图如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，边长为L的单匝正方形金属框以恒定角速度绕垂直于磁场方向的轴OO'转动，不计金属框电阻。图乙为金属框产生的电压U随时间变化的图像。则下列说法正确的是（ ）
A．电压有效值为U0
B．ab边产生的最大电动势为U0
C．t=0s时金属框平面垂直于中性面
D．交流电周期为
4．如图为某同学设计的一种发电装置。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角a均为，磁场均沿半径方向。N匝矩形线围abcd的边长ab=cd=L、bc=ad=2L。线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R。则（ ）
A．矩形线围每转动一周，电流方向改变一次
B．从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式
C．线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小
D．外接电阻上电流的有效值
5．一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，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（ ）
A．1∶ B．∶1 C．1∶2 D．2∶1
6．利用二极管的单向导电性可以将正弦式交变电压的波形截去一半，这种方法称为半波整流。某研究小组的同学通过半波整流得到如图所示的脉动电压图像，由图可知（ ）
A．该电压的周期为2s
B．该电压的频率为0.02Hz
C．电压的有效值为
D．电压的有效值为20V
7．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦式交变电流的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦式交变电流的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦式交变电流的说法中正确的是（ ）
A．线圈先后两次转速之比为1:2
B．交变电流a的电压瞬时值u＝100sin0.4t（V）
C．交变电流b的电压最大值为V
D．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量为零
8．如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。己知线圈的面积为S，总电阻为R，转动的角速度是，磁感强度是B，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置时线圈中的感应电流为逆时针方向
B．在图示位置时线圈中的感应电流为
C．从图示位置转过时线圈中的感应电动势最大
D．从图示位置开始线圈转过，通过线圈某一横截面的电量为
9．现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图，这是一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都会截去前面的四分之一、现在加在电灯上的电压是（ ）
A．-Um B． C． D．
10．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( )
A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流
B．线圈绕P1转动时的电动势大于绕P2转动时的电动势
C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b
D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力
11．如图所示，交流发电机的矩形线圈边长，，线圈匝数，电阻，线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的角速度匀速转动，外接电阻，以线圈平面垂直于中性面时刻开始计时，则（ ）
A．电动势瞬时值为
B．时线圈中磁通量变化率最大
C．时线圈中感应电动势最大
D．交变电流的有效值是
12．如图所示，矩形导线框abcd与固定的水平长直导线AC在粗糙的水平绝缘桌面上，ab∥AC．若导线AC中通有交变电流i＝2cos10πt（A），规定水平向右为电流的正方向，线框始终处于静止状态则下列说法正确的是（ ）
A．该交变电流的有效值为2A
B．t＝0.1s时，线框中没有感应电流
C．t＝0.075s时，线框受到的静摩擦力方向垂直指向AC
D．t＝0.05s时，线框受到的静摩擦力最大
二、解答题
13．如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝30 cm，匝数N＝100，线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω。线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s。
（1）求产生感应电动势的最大值；
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的表达式；
（3）交流电压表和交流电流表的示数各为多少？
（4）从图示位置起，转过90°过程中，平均电动势多大？通过线框导线横截面电量多大？
14．如图所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动．线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D（集流环）焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连．线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小开始时随时间t不断增大，关系式为B=B0+t，当t=t1时刻后保持B1不变，其中B0、B1和t1均为已知．在0～t1的时间内，若保持线框静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动．
求：（1）0～t1时间内电流表A的示数；
（2）线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；
（3）线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90°的过程中，电压表V的示数和通过电阻R的电荷量．
参考答案
1．C
【详解】
A．由乙图知，T＝0.4s，转速
n2.5 r/s
故A错误。
B．感应电动势最大值为
Em＝20V
有效值为
EV＝10V
电压表的示数为
UE＝9V
故B错误。
C．由
所以通过线圈的最大磁通量为
故C正确。
D．从中性面转过90°通过电阻R的电量为
故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．t=0时，穿过该线框的磁通量为零，线框平面与中性面垂直，故A错误；
B．线框产生的感应电动势的最大值
故B正确；
C．线框产生的交变电动势的频率
故C错误；
D．线框的发热功率
故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．电压有效值为
故A错误；
B．当线框产生最大感应电动势 时，ab边和cd边都垂直切割磁感线，两边产生的最大电动势都达到最大，均为0.5U0，故B错误；
C．由图知，t=0s时金属框平面平行于中性面，故C错误；
D．根据
解得
故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．矩形线围每转动一周，电流方向改变两次，选项A错误；
B．两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直，线圈切割磁感线时，感应电动势不变，是方波式交流电，故B错误；
C．线圈切割磁感线时，bc、ad边的运动速度为
感应电动势为
解得
感应电流
bc边所受安培力的大小
选项C错误；
D．一个周期内，通电时间
则
解得
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
由有效值概念知，一个周期内产生的热量
可得
故D正确，ABC错误。
故选D。
6．C
【详解】
AB．由题图可知，该电压的周期为，频率为
故AB错误；
C D．设电压的有效值为U，根据电流的热效应，有
可解得电压的有效值为
故C正确，D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．由图可知，周期
Ta＝0.4s，Tb＝0.6s
则线圈先后两次转速之比
na:nb＝Tb:Ta＝3:2
故A错误；
B．交流电a的电压最大值为10V，角速度为
ωa＝＝5πrad/s
故电压的瞬时值表达式为
u＝10sin5πt（V）
故B错误；
C．电动势的最大值为Em＝NBSω，则所形成交变电流a和b的电压的最大值之比
Uma:Umb＝Ema:Emb＝ωa:ωb＝:＝3:2
则交变电流b的电压最大值为V，故C正确；
D．t＝0时刻u＝0，根据法拉第电磁感应定律，可知此时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零，而磁通量最大，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
A．单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，图示位置为中性面的垂面，右边正向里垂直切割磁感线，由右手定则可知感应电流为顺时针方向，故A错误；
B．在图示位置时线圈的感应电动势最大，为
则感应电流为
故B正确；
C．从图示位置转过时回到中性面，则线圈中的感应电动势为零，故C错误；
D．从图示位置开始线圈转过，磁通量的变化量为，则通过线圈某一横截面的电量为
故D错误；
故选B。
9．D
【详解】
设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内所产生的热量，利用有效值的定义得
解得
U=
ABC错误，D正确。
故选D。
10．AC
【详解】
A、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的感应电动势、感应电流的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕转动时的电流等于绕转动时的电流，线圈绕转动时的电动势大于绕转动时的电动势，故选项A正确，B错误；
C、对边由右手定则可得，在图示位置时线圈绕和转动时电流的方向相同，都是，故C正确；
D、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕转动时的电流等于绕转动时的电流,而安培力，则有线圈绕转动时边受到的安培力等于绕转动时边受到的安培力，故选选项D错误．
11．BCD
【详解】
A．，根据得
因从垂直中性面时刻开始计时，故
选项A错误；
B．时线圈中磁通量变化率最大，选项B正确；
C．时
选项C正确；
D．交变电流的有效值
解得
选项D正确；
故选BCD。
12．BC
【详解】
该交流电的周期T＝＝0.2s，电流随时间变化情况如图所示：
依据正弦式交流电的有效值与最大值的关系可知， ，故A错误；当t＝0.1s时，则直导线中交变电流i＝2cos10πt（A）＝﹣2A，此时电流的变化率为零，那么线框中没有感应电流，故B正确；当t＝0.075s时，电流正向左增大，根据楞次定律可知线框受到的安培力方向垂直于AC向外，根据平衡条件可得线框受到的静摩擦力方向垂直指向AC，故C正确；t＝0.05s时，通电电流为零，导线和线框之间没有安培力，则摩擦力为零，故D错误．故选BC．
13．（1）235.5 V；（2）；（3）160 V，33.3 A；（4）150 V，0.15 C
【详解】
（1）设ab＝l1，bc＝l2，则交流电动势的最大值为
（2）根据闭合电路欧姆定律，电流的最大值
在图示位置时，电流有最大值，则电流的瞬时值表达式为
代入数值得
（3）电流的有效值为
路端电压的有效值为
U＝IR＝160 V
所以电压表的示数为160 V，电流表的示数为33.3 A。
（4）平均电动势为
通过线框导线横截面的电量为
14．（1）（2）Q=I2Rt=πRω．（3）
【详解】
（1）0～t1时间内，线框中的感应电动势为E="n" ，根据闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R的电流即为A表示数I=．
（2）线框产生感应电动势的最大值 Em=nB1 L1L2ω，感应电动势的有效值E=nB1 L1L2ω，通过电阻R的电流的有效值I=，线框转动一周所需的时间t=，此过程中，电阻R产生的热量 Q=I2Rt=πRω．
（3）线框从图甲所示位置转过90°的过程中，由（2）得电压表示数U=;该过程平均感应电动势 ，平均感应电流：，通过电阻R的电荷量：q=．