3.2交变电流的描述 同步训练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.2交变电流的描述 同步训练（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 564.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-02 17:57:07 | ||
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文档简介
3.2交变电流的描述
一、选择题（共15题）
1．在实际的交流电发电装置中，线圈固定（定子），匀强磁场发生装置匀速转动（转子）。如图所示，矩形线圈固定放置在磁感应强度大小恒为B的旋转磁场中，磁场方向垂直于线框的对称轴OO′，磁场绕OO′以恒定角速度按图示方向匀速转动，磁场转动周期是T，产生的感应电动势的最大值为Em。从图示位置开始计时，则（ ）
A．t＝时刻，电动势大小是Em，电流方向是adcba
B．t＝时刻，电动势大小是Em，电流方向是abcda
C．t＝时刻，电动势大小是Em，电流方向是adcba
D．t＝时刻，电动势大小是Em，电流方向是abcda
2．如图所示为交流发电机的示意图，从线圈通过如图所示的位置开始计时．如果发电机产生的交变电流的频率为50Hz，电动势的最大值为400V，则发电机产生的电动势瞬时值表达式为
A．e = 400sin50t（V） B．e = 400cos50t（V）
C．e = 400sin100t（V） D．e = 400cos100t（V）
3．如图所示，矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕轴OO′以一定角速度匀速转动，轴OO′垂直于磁感线，线圈通过电刷与外电路连通，使标志为“5V 1W”的小灯泡恰好正常发光。已知线圈面积为100cm2、匝数为100匝，磁感应强度大小为1T。t=0时，线圈平面恰与磁场方向垂直，不计线圈内阻，下列说法正确的是（ ）
A．线圈转至图示位置时电压表示数为5V
B．线圈转动的角速度为5rad/s
C．t=0时，穿过线圈的磁通量为0.01Wb
D．线圈转动的1个周期内，通过灯泡的电流方向改变1次
4．如图所示为一交变电流的电流随时间而变化的图象．此交变电流的有效值是
A． B． C． D．
5．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永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连，在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．磁铁的转速为10r/s
B．该交流电可以直接加在击穿电压为9V的电容器上
C．交流的电压表达式为u=12sin10πt（V）
D．线圈两端电压的有效值为6V
6．图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶惜动与其固定在一起的水磁铁转动，转速与风速成正比，某一风速时，线图中产生的正弦式电流如图乙所示，则
A．电流的瞬时表达式为
B．磁铁的转速为100r/s
C．风速加倍时电流的表达式为
D．风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A
7．一个匝数为100匝、电阻为0. 5Ω的闭合线圈处于某磁场中， 磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通星按图所示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为（ ）
A． B．5A
C．A D．
8．正弦交流电经过二极管整流后的波形图如图所示，该电流有效值是
A．4 A B．4 A
C．2A D．2 A
9．如图甲所示，一定值电阻R与一理想交流电流表串联，且通过电刷与匝数为N、面积为S、阻值为r的正方形线框相连接，正方形线框处在水平向右的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，现使线框绕中心轴线OO′以恒定的角速度ω转动．从某时刻开始计时，线框中产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示．则
A．0～t1时间内，穿过线框的磁通量的变化量大小为NBS
B．t1～t2时间内流过定值电阻的电荷量为
C．t5时刻穿过线框的磁通量的变化率为NBSω
D．t5时刻理想交流电流表的读数为
10．如图中所示，一个匝数、电阻的矩形线圈置于磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴 匀速转动，产生的电流通过滑环与电刷输送到外电路。电路中的交流电压表为理想电表，可变电阻R接入电路的阻值为18Ω。穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．根据图乙可判断出，计时起点从中性面开始
B．线圈内产生的感应电动势的峰值为400V
C．理想交流电压表的读数为
D．通过可变电阻的电流的瞬时值表达式为
11．如图所示为一交变电压u随时间t而变化的图像，用该交变电压给一个电阻值电热丝加热，则其一分钟内产生的热量为（ ）
A． B． C． D．
12．一正弦交流电的电流随时间变化规律图象如图所示，由图可知( )
A．用电流表测该电流其示数为14.1A
B．该交流电流的频率为100Hz
C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000W
D．该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin 628t(A)
13．如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t) V，由该表达式可推知以下哪些物理量( )
A．匀强磁场的磁感应强度
B．线框的面积
C．穿过线框的磁通量的最大值
D．线框转动的角速度
14．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形单匝线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A，那么（ ）
A．任意时刻线圈中的感应电动势为
B．线圈电阻消耗的电功率为4W
C．线圈中感应电流的有效值为2A
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为
15．当通过自感系数为L的线圈中的电流i发生变化时，线圈中的自感电动势e（理想线圈两端的电压）的计算式为，其中是电流的变化率（即电流对时间的导数）。现将一交变电流通过一自感系数为L的理想线圈，并将线圈两端的电压的有效值U和通过线圈的电流的有效值I的比值定义为线圈的“感抗”X：，则下列说法中正确的是（ ）
A．当通过线圈的电流瞬时值最大时，线圈两端的电压瞬时值也达到最大
B．设线圈两端的电压的峰值为，则线圈的感抗也可表示为
C．通过线圈的交变电流频率越高，线圈的感抗越大
D．相同有效值的交变电压加在不同的线圈两端，线圈的自感系数越大，通过线圈的电流有效值越大
二、填空题
16．一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示．由图可知：
(1)该交变电流的有效值为________ A．
(2)该交变电流的频率为________ Hz.
(3)该交变电流的瞬时值表达式为i＝________ A．
17．在电路中，电感器能起___________（选填“通交流，隔直流”或“通直流，阻交流”）作用，电容器能起___________（选填“通交流，隔直流”或“通直流，阻交流”）作用
18．如图所示的正弦交流电流，电流瞬时值的表达式为_____________．
19．如图所示为某正弦交变电流的图像，其最大值为____，线圈转动的角速度为___。
三、综合题
20．如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为，宽度为，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t=0时刻线圈平面与磁感线平行。
（1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）求线圈从t=0位置开始到转过90°的过程中的平均感应电动势；
（3）求线圈从t=0位置开始到转过60°时的瞬时电流。
21．在有效值为220V的交流电路中，接入50Ω的电阻，电流的有效值和最大值各是多少？这时消耗的功率是多少？
22．发电机的转子是匝数为100匝、边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴以ω＝100π rad/s的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时。线圈和外电路的总电阻R＝10 Ω。求：
(1)试写出交变电动势的瞬时值表达式；
(2)当t＝s时，线圈中感应电流的瞬时值；
(3)线圈从计时开始，转动了s的过程中通过线圈某一截面的电荷量。
23．旋转磁极式发电机通过磁极的旋转使不动的线圈切割磁感线而产生感应电流，其原理示意图可简化为：如图所示，固定不动的单匝矩形线圈abcd 的电阻为r，外电阻为R，磁场绕转轴匀速转动，角速度为ω。图中的电压表为理想电表，示数为U。求：
（1）发电机线圈内阻消耗的功率；
（2）从图示位置开始计时，t = 0时，通过外电阻 R 的电流及方向；
（3）从图示位置开始计时，时，穿过矩形线圈abcd 的磁通量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
AB．线圈从图示位置计时瞬时值表达式为
e＝NBSωcos t＝Emcos t
t＝时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是Em，根据右手定则判断电流方向为abcda，AB错误；
CD．在t＝时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是Em，根据右手定则判断电流方向为adcba，C正确、D错误。
故选C。
2．D
【详解】
因f=50Hz，可知，线圈从垂直中性面开始转动，则瞬时值表达式是：e = 400cos100t（V），故选D.
3．C
【详解】
A．电压表示数为交流电的有效值，则电压表示数始终为5V，选项A错误；
B．线圈产生的电动势的最大值为
根据
解得转动的角速度为
ω=5rad/s
选项B错误；
C．t=0时，穿过线圈的磁通量为
选项C正确；
D．线圈转动的1个周期内，通过灯泡的电流方向改变2次，选项D错误。
故选C。
4．A
【详解】
将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：（4）2R×0.01+（3 ）2R×0.01=I2R×0.02，解得：I=5 A，故A正确，BCD错误；故选A．
5．D
【详解】
A．电流的周期为T=0.4s，故磁体的转速为
故A错误；
B．电容器的击穿电压为交流电的最大值，而交流电的最大值为12V大于电容器的击穿电压，故不能直接加在击穿电压9V的电容器上，故B错误；
C．周期T=0.4s，故
故电压的表达式为
故C错误；
D．通过乙图可知电压的最大值为12V，故有效值为
故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．通过乙图可知电流的最大值为，周期T=0.02s，故
故电流的表达式为
故A错误；
B．电流的周期为T=0.02s，故磁体的转速为
故B错误；
CD．风速加倍时，角速度加倍，根据，可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为
则电流的最大值，则有效值
故C错误，D正确；
故选D.
7．C
【详解】
内的磁通量变化率
则感应电动势为
内的磁通量变化率
则感应电动势为
对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量
根据有交流电有效值的定义得
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
由图可知交流电电流的最大值为：Im=8A,故半个周期的有效值为：，设有效值为I0,由电流的热效应：,解得：，B正确．故选B．
9．D
【详解】
A：由题图甲、乙可知，0时刻穿过线框的磁通量大小为BS，t1时刻穿过线框的磁通量大小为0，因此0～t1时间内穿过线框的磁通量的变化量大小为BS．故A项错误．
B：t1～t2时间内磁通量的变化量大小为BS，则平均电动势，通过电阻R的电荷量．故B项错误．
C：t5时刻线框中产生的感应电动势，由法拉第电磁感应定律可知： t5时刻穿过线框的磁通量的变化率．故C项错误．
D：理想交流电流表的读数为交流电的有效值，则；任一时刻理想交流电流表的读数均为．故D项正确．
10．B
【详解】
A．由图乙可知0时刻磁通量为0，说明线圈从平行磁场方向位置开始转动，A错误；
B．由图乙可知周期为
所以
则线圈内产生的感应电动势的峰值为
B正确；
C．理想交流电压表的读数为有效值
故C错误；
D．通过可变电阻的电流的峰值为
由图乙可知电流按余弦规律变化，所以电流的瞬时值表达式为
故D错误；
故选B。
11．C
【详解】
由图像可知，交流电的周期是；将交流电与直流电通过阻值都是R的电阻，设直流电压为U，则根据有效值的定义有
解得
该电压通过R一分钟产生的热量
故C正确，ABD错误。
故选C。
12．C
【详解】
电表测量的是有效值，故，故A错误；
由图可知T＝0.02s，故频率为，故B错误；
消耗的功率为P＝I2R＝102×10W＝1000 W，故C正确；
角速度为,该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin100t(A)，故D错误．
故选C.
13．CD
【详解】
根据正弦式交变电流的表达式：e＝BSωsinωt，可得ω＝20 rad/s，而磁通量的最大值的大小的表达式为Φ＝BS，所以可以根据BSω＝0.5求出磁通量的最大值．
故选CD
14．AB
【详解】
A、从垂直中性面开始其瞬时表达式为，根据欧姆定律可知，解得，所以任意时刻线圈中的感应电动势为，故A正确；
B、线圈电阻消耗的电功率为，故B正确；
C、线圈中感应电流的有效值为，故C错误；
D、由可知，所以任意时刻穿过线圈的磁通量为，故D错误；
故选AB．
15．BC
【详解】
A．由可得
故A错误；
BC．由于、，则
故BC正确；
D．由题意可知
故D错误。
故选BC。
16． 25 10sin(50πt)
【详解】
(1) 由图象可知交流电的最大值为10A，所以该交变电流的有效值为；
(2) 由图可知，周期T=4×10-2s，故f=25Hz；
(3) 由图象可知交流电的最大值为10A，由图可知，周期T=4×10-2s，故f=25Hz，ω=2πf=50πrad/s，所以该交变电流的瞬时值表达式为：i=10sin（50πt）A．
17． 通直流，阻交流 通交流，隔直流
【详解】
在电路中，电感器能起通直流，阻交流的作用，电容器能起通交流，隔直流的作用.
18．i＝4sin314tA
【详解】
由图可知，交流电周期T=0.02s，角速度
由图象可知，电流的最大值，所以该电流的瞬时值表达式
19． 20A 314rad/s
【详解】
由图可知，周期为T=0.02s，根据：
根据图象可知，电流的瞬时表达式为：
将t=0.0025s，i=14.1A，代入上式，则有：
20．（1） e＝nBl1l2ωcos ωt；（2）；（3）
【详解】
（1）感应电动势从峰值面开始计时，故瞬时值按余弦规律变化
e＝nBl1l2ωcos ωt
（2）由法拉第电磁感应定律可知
（3）根据闭合电路的欧姆定律可知
21．4.4A，6.2A，968W
【详解】
根据欧姆定律得
最大值为
功率为
22．（1）e ＝20πsin 100πt V；（2）π A；（3）0.01 C。
【详解】
(1)由
Em＝NBL2ω
得
Em＝20π V
所以交变电动势的瞬时值表达式为
e＝20πsin 100πt V
(2)由题意当t＝s时，可知
e ＝10π V
所以有
＝π A
(3)根据
可得
又因为
ΔΦ＝BL2－BL2sin 30°
代入数据联立可得q＝0.01 C。
23．(1)；(2),方向自左向右；（3）
【详解】
(1)根据热功率公式可知
(2) 旋转磁极式发电机产生正弦式交变电流，根据正弦式交变电流的最大值与有效值的关系可知
所以电流，根据“楞次定律”可知，电流方向为自左向右；
(3) 从图示位置开始计时经过，线圈转到中性面位置，所以有
磁通量
由以上各式可解得
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．在实际的交流电发电装置中，线圈固定（定子），匀强磁场发生装置匀速转动（转子）。如图所示，矩形线圈固定放置在磁感应强度大小恒为B的旋转磁场中，磁场方向垂直于线框的对称轴OO′，磁场绕OO′以恒定角速度按图示方向匀速转动，磁场转动周期是T，产生的感应电动势的最大值为Em。从图示位置开始计时，则（ ）
A．t＝时刻，电动势大小是Em，电流方向是adcba
B．t＝时刻，电动势大小是Em，电流方向是abcda
C．t＝时刻，电动势大小是Em，电流方向是adcba
D．t＝时刻，电动势大小是Em，电流方向是abcda
2．如图所示为交流发电机的示意图，从线圈通过如图所示的位置开始计时．如果发电机产生的交变电流的频率为50Hz，电动势的最大值为400V，则发电机产生的电动势瞬时值表达式为
A．e = 400sin50t（V） B．e = 400cos50t（V）
C．e = 400sin100t（V） D．e = 400cos100t（V）
3．如图所示，矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕轴OO′以一定角速度匀速转动，轴OO′垂直于磁感线，线圈通过电刷与外电路连通，使标志为“5V 1W”的小灯泡恰好正常发光。已知线圈面积为100cm2、匝数为100匝，磁感应强度大小为1T。t=0时，线圈平面恰与磁场方向垂直，不计线圈内阻，下列说法正确的是（ ）
A．线圈转至图示位置时电压表示数为5V
B．线圈转动的角速度为5rad/s
C．t=0时，穿过线圈的磁通量为0.01Wb
D．线圈转动的1个周期内，通过灯泡的电流方向改变1次
4．如图所示为一交变电流的电流随时间而变化的图象．此交变电流的有效值是
A． B． C． D．
5．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永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连，在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．磁铁的转速为10r/s
B．该交流电可以直接加在击穿电压为9V的电容器上
C．交流的电压表达式为u=12sin10πt（V）
D．线圈两端电压的有效值为6V
6．图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶惜动与其固定在一起的水磁铁转动，转速与风速成正比，某一风速时，线图中产生的正弦式电流如图乙所示，则
A．电流的瞬时表达式为
B．磁铁的转速为100r/s
C．风速加倍时电流的表达式为
D．风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A
7．一个匝数为100匝、电阻为0. 5Ω的闭合线圈处于某磁场中， 磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通星按图所示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为（ ）
A． B．5A
C．A D．
8．正弦交流电经过二极管整流后的波形图如图所示，该电流有效值是
A．4 A B．4 A
C．2A D．2 A
9．如图甲所示，一定值电阻R与一理想交流电流表串联，且通过电刷与匝数为N、面积为S、阻值为r的正方形线框相连接，正方形线框处在水平向右的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，现使线框绕中心轴线OO′以恒定的角速度ω转动．从某时刻开始计时，线框中产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示．则
A．0～t1时间内，穿过线框的磁通量的变化量大小为NBS
B．t1～t2时间内流过定值电阻的电荷量为
C．t5时刻穿过线框的磁通量的变化率为NBSω
D．t5时刻理想交流电流表的读数为
10．如图中所示，一个匝数、电阻的矩形线圈置于磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴 匀速转动，产生的电流通过滑环与电刷输送到外电路。电路中的交流电压表为理想电表，可变电阻R接入电路的阻值为18Ω。穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．根据图乙可判断出，计时起点从中性面开始
B．线圈内产生的感应电动势的峰值为400V
C．理想交流电压表的读数为
D．通过可变电阻的电流的瞬时值表达式为
11．如图所示为一交变电压u随时间t而变化的图像，用该交变电压给一个电阻值电热丝加热，则其一分钟内产生的热量为（ ）
A． B． C． D．
12．一正弦交流电的电流随时间变化规律图象如图所示，由图可知( )
A．用电流表测该电流其示数为14.1A
B．该交流电流的频率为100Hz
C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000W
D．该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin 628t(A)
13．如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t) V，由该表达式可推知以下哪些物理量( )
A．匀强磁场的磁感应强度
B．线框的面积
C．穿过线框的磁通量的最大值
D．线框转动的角速度
14．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形单匝线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A，那么（ ）
A．任意时刻线圈中的感应电动势为
B．线圈电阻消耗的电功率为4W
C．线圈中感应电流的有效值为2A
D．任意时刻穿过线圈的磁通量为
15．当通过自感系数为L的线圈中的电流i发生变化时，线圈中的自感电动势e（理想线圈两端的电压）的计算式为，其中是电流的变化率（即电流对时间的导数）。现将一交变电流通过一自感系数为L的理想线圈，并将线圈两端的电压的有效值U和通过线圈的电流的有效值I的比值定义为线圈的“感抗”X：，则下列说法中正确的是（ ）
A．当通过线圈的电流瞬时值最大时，线圈两端的电压瞬时值也达到最大
B．设线圈两端的电压的峰值为，则线圈的感抗也可表示为
C．通过线圈的交变电流频率越高，线圈的感抗越大
D．相同有效值的交变电压加在不同的线圈两端，线圈的自感系数越大，通过线圈的电流有效值越大
二、填空题
16．一正弦交变电流的电流i随时间t变化的规律如图所示．由图可知：
(1)该交变电流的有效值为________ A．
(2)该交变电流的频率为________ Hz.
(3)该交变电流的瞬时值表达式为i＝________ A．
17．在电路中，电感器能起___________（选填“通交流，隔直流”或“通直流，阻交流”）作用，电容器能起___________（选填“通交流，隔直流”或“通直流，阻交流”）作用
18．如图所示的正弦交流电流，电流瞬时值的表达式为_____________．
19．如图所示为某正弦交变电流的图像，其最大值为____，线圈转动的角速度为___。
三、综合题
20．如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为，宽度为，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t=0时刻线圈平面与磁感线平行。
（1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）求线圈从t=0位置开始到转过90°的过程中的平均感应电动势；
（3）求线圈从t=0位置开始到转过60°时的瞬时电流。
21．在有效值为220V的交流电路中，接入50Ω的电阻，电流的有效值和最大值各是多少？这时消耗的功率是多少？
22．发电机的转子是匝数为100匝、边长为20 cm的正方形线圈，将它置于磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴以ω＝100π rad/s的角速度转动，当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计时。线圈和外电路的总电阻R＝10 Ω。求：
(1)试写出交变电动势的瞬时值表达式；
(2)当t＝s时，线圈中感应电流的瞬时值；
(3)线圈从计时开始，转动了s的过程中通过线圈某一截面的电荷量。
23．旋转磁极式发电机通过磁极的旋转使不动的线圈切割磁感线而产生感应电流，其原理示意图可简化为：如图所示，固定不动的单匝矩形线圈abcd 的电阻为r，外电阻为R，磁场绕转轴匀速转动，角速度为ω。图中的电压表为理想电表，示数为U。求：
（1）发电机线圈内阻消耗的功率；
（2）从图示位置开始计时，t = 0时，通过外电阻 R 的电流及方向；
（3）从图示位置开始计时，时，穿过矩形线圈abcd 的磁通量。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
AB．线圈从图示位置计时瞬时值表达式为
e＝NBSωcos t＝Emcos t
t＝时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是Em，根据右手定则判断电流方向为abcda，AB错误；
CD．在t＝时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是Em，根据右手定则判断电流方向为adcba，C正确、D错误。
故选C。
2．D
【详解】
因f=50Hz，可知，线圈从垂直中性面开始转动，则瞬时值表达式是：e = 400cos100t（V），故选D.
3．C
【详解】
A．电压表示数为交流电的有效值，则电压表示数始终为5V，选项A错误；
B．线圈产生的电动势的最大值为
根据
解得转动的角速度为
ω=5rad/s
选项B错误；
C．t=0时，穿过线圈的磁通量为
选项C正确；
D．线圈转动的1个周期内，通过灯泡的电流方向改变2次，选项D错误。
故选C。
4．A
【详解】
将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：（4）2R×0.01+（3 ）2R×0.01=I2R×0.02，解得：I=5 A，故A正确，BCD错误；故选A．
5．D
【详解】
A．电流的周期为T=0.4s，故磁体的转速为
故A错误；
B．电容器的击穿电压为交流电的最大值，而交流电的最大值为12V大于电容器的击穿电压，故不能直接加在击穿电压9V的电容器上，故B错误；
C．周期T=0.4s，故
故电压的表达式为
故C错误；
D．通过乙图可知电压的最大值为12V，故有效值为
故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．通过乙图可知电流的最大值为，周期T=0.02s，故
故电流的表达式为
故A错误；
B．电流的周期为T=0.02s，故磁体的转速为
故B错误；
CD．风速加倍时，角速度加倍，根据，可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为
则电流的最大值，则有效值
故C错误，D正确；
故选D.
7．C
【详解】
内的磁通量变化率
则感应电动势为
内的磁通量变化率
则感应电动势为
对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量
根据有交流电有效值的定义得
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
由图可知交流电电流的最大值为：Im=8A,故半个周期的有效值为：，设有效值为I0,由电流的热效应：,解得：，B正确．故选B．
9．D
【详解】
A：由题图甲、乙可知，0时刻穿过线框的磁通量大小为BS，t1时刻穿过线框的磁通量大小为0，因此0～t1时间内穿过线框的磁通量的变化量大小为BS．故A项错误．
B：t1～t2时间内磁通量的变化量大小为BS，则平均电动势，通过电阻R的电荷量．故B项错误．
C：t5时刻线框中产生的感应电动势，由法拉第电磁感应定律可知： t5时刻穿过线框的磁通量的变化率．故C项错误．
D：理想交流电流表的读数为交流电的有效值，则；任一时刻理想交流电流表的读数均为．故D项正确．
10．B
【详解】
A．由图乙可知0时刻磁通量为0，说明线圈从平行磁场方向位置开始转动，A错误；
B．由图乙可知周期为
所以
则线圈内产生的感应电动势的峰值为
B正确；
C．理想交流电压表的读数为有效值
故C错误；
D．通过可变电阻的电流的峰值为
由图乙可知电流按余弦规律变化，所以电流的瞬时值表达式为
故D错误；
故选B。
11．C
【详解】
由图像可知，交流电的周期是；将交流电与直流电通过阻值都是R的电阻，设直流电压为U，则根据有效值的定义有
解得
该电压通过R一分钟产生的热量
故C正确，ABD错误。
故选C。
12．C
【详解】
电表测量的是有效值，故，故A错误；
由图可知T＝0.02s，故频率为，故B错误；
消耗的功率为P＝I2R＝102×10W＝1000 W，故C正确；
角速度为,该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin100t(A)，故D错误．
故选C.
13．CD
【详解】
根据正弦式交变电流的表达式：e＝BSωsinωt，可得ω＝20 rad/s，而磁通量的最大值的大小的表达式为Φ＝BS，所以可以根据BSω＝0.5求出磁通量的最大值．
故选CD
14．AB
【详解】
A、从垂直中性面开始其瞬时表达式为，根据欧姆定律可知，解得，所以任意时刻线圈中的感应电动势为，故A正确；
B、线圈电阻消耗的电功率为，故B正确；
C、线圈中感应电流的有效值为，故C错误；
D、由可知，所以任意时刻穿过线圈的磁通量为，故D错误；
故选AB．
15．BC
【详解】
A．由可得
故A错误；
BC．由于、，则
故BC正确；
D．由题意可知
故D错误。
故选BC。
16． 25 10sin(50πt)
【详解】
(1) 由图象可知交流电的最大值为10A，所以该交变电流的有效值为；
(2) 由图可知，周期T=4×10-2s，故f=25Hz；
(3) 由图象可知交流电的最大值为10A，由图可知，周期T=4×10-2s，故f=25Hz，ω=2πf=50πrad/s，所以该交变电流的瞬时值表达式为：i=10sin（50πt）A．
17． 通直流，阻交流 通交流，隔直流
【详解】
在电路中，电感器能起通直流，阻交流的作用，电容器能起通交流，隔直流的作用.
18．i＝4sin314tA
【详解】
由图可知，交流电周期T=0.02s，角速度
由图象可知，电流的最大值，所以该电流的瞬时值表达式
19． 20A 314rad/s
【详解】
由图可知，周期为T=0.02s，根据：
根据图象可知，电流的瞬时表达式为：
将t=0.0025s，i=14.1A，代入上式，则有：
20．（1） e＝nBl1l2ωcos ωt；（2）；（3）
【详解】
（1）感应电动势从峰值面开始计时，故瞬时值按余弦规律变化
e＝nBl1l2ωcos ωt
（2）由法拉第电磁感应定律可知
（3）根据闭合电路的欧姆定律可知
21．4.4A，6.2A，968W
【详解】
根据欧姆定律得
最大值为
功率为
22．（1）e ＝20πsin 100πt V；（2）π A；（3）0.01 C。
【详解】
(1)由
Em＝NBL2ω
得
Em＝20π V
所以交变电动势的瞬时值表达式为
e＝20πsin 100πt V
(2)由题意当t＝s时，可知
e ＝10π V
所以有
＝π A
(3)根据
可得
又因为
ΔΦ＝BL2－BL2sin 30°
代入数据联立可得q＝0.01 C。
23．(1)；(2),方向自左向右；（3）
【详解】
(1)根据热功率公式可知
(2) 旋转磁极式发电机产生正弦式交变电流，根据正弦式交变电流的最大值与有效值的关系可知
所以电流，根据“楞次定律”可知，电流方向为自左向右；
(3) 从图示位置开始计时经过，线圈转到中性面位置，所以有
磁通量
由以上各式可解得
答案第1页，共2页