3.2交变电流的产生 同步训练（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.2交变电流的产生 同步训练（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 650.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 09:23:04 | ||
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文档简介
3.2交变电流的产生
一、选择题（共15题）
1．如图甲所示，将阻值为的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小。对此，下列说法正确的是（ ）
A．电阻两端电压变化规律的函数表达式为
B．电阻消耗的电功率为1.25W
C．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为2A
D．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为
2．电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R1=10 Ω，R2=20 Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（ ）
A．通过R1的电流有效值是1.2 A
B．R1两端的电压有效值是6 V
C．通过R2的电流有效值是1.2 A
D．R2两端的电压最大值是6 V
3．关于物理学的研究方法，以下说法不正确的是（ ）
A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测万有引力常量时，应用了放大法
C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比
D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法
4．大小为3A的直流电通过电阻R时，t时间内产生的热量为Q。现让一正弦式交变电流通过电阻R，若2t时间内产生的热量为Q，则该交变电流的电流有效值I和最大值Im分别为（ ）
A．I＝3A，Im＝3A B．I＝A，Im＝3A
C．I＝A，Im＝A D．I＝3A，Im＝6A
5．如图所示为一交变电流随时间变化的图象,此交流电的有效值是（ ）
A． B． C． D．
6．如图甲所示，一小型发电机内有矩形线圈，线圈电阻为。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。通过电阻的电流随时间变化如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．图甲时刻，线圈平面与中性面垂直
B．该发电机产生交流电的最大感应电动势为
C．该发电机产生的交变电流的频率为
D．电阻的热功率为
7．如图所示，一阻值为的单匝矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的关系式为。下列说法正确的是（ ）
A．每经过，通过线框的感应电流方向变化一次
B．时，线框中产生的感应电动势最大
C．内，线框中产生的焦耳热为
D．通过线框的感应电流的有效值为
8．如图所示，正弦波和方波交变电流的最大值相等，周期也相等，现把它们通入完全相同的电阻，则在相同的一段时间内，则两交变电流的有效值之比以及两电阻发热之比Q甲/Q乙等于（ ）
A． ，1/1 B． 1/2 C． D．1/2
9．图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈的内阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω，则（ ）
A．在t＝0.1s时刻，穿过线圈的磁通量为零
B．电压表的示数为6V
C．灯泡消耗的电功率为3W
D．若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e＝12sin100πt（V）
10．如图所示，交流发电机的矩形线框共有N=100匝，总电阻r=1.0Ω，BC=AD=0.2m，AB=DC=0.1m。绕垂直于磁场方向的对称轴OO'以的转速匀速转动，给R=7.0Ω的电阻供电。在轴线OO'右侧有一匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，左侧没有磁场。线框处于中性面时开始计时，则（ ）
A．电阻R两端的最大电压为70V
B．通过R的电流方向恒定不变
C．在0～s内通过线框导线横截面的电荷量为C
D．在0～s内外力至少对系统做功πJ
11．将如图所示的交流电压加在一个阻值R=1Ω的定值电阻两端，通电时间1min，则（ ）
A．通过该电阻的电荷量为90 C
B．通过电阻电流的平均值为A
C．电流流过电阻产生的焦耳热为150 J
D．通过电阻电流的有效值为1.5 A
12．如图甲为风速仪的结构示意图．在恒定风力作用下风杯带动与其固定在一起的永磁体转动，线圈产生的电流随时间变化的关系如图乙．若风速减小到原来的一半，则电流随时间变化的关系图可能是（ ）
A． B． C． D．
13．下列关于交流的几种说法中，正确的是（ ）
A．交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值
B．交流电流表和交流电压表的值是瞬时值
C．跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值
D．跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值
14．一交变电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A．用电流表测该电流示数为
B．该交变电流的频率为100 Hz
C．该交变电流通过10 Ω的电阻时，电阻消耗的电功率为2 000 W
D．该交变电流的电流瞬时值表达式为
15．某线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律是正弦曲线，如图所示，D时刻的磁通量最大，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈中0时刻感应电动势最大
B．线圈中D时刻感应电动势为零
C．线圈中D时刻感应电动势最大
D．线圈中0至D时刻内平均感应电动势为
二、填空题
16．交变电流的产生
交流发电机的线圈在磁场中转动时，转轴与磁场方向垂直，用___________定则判断线圈切割磁感线产生的感应电流方向。
17．一交变电流的电流瞬时值i=5sin100πt（A），则它的最大值为_________A，有效值为______A周期为_________s．
18．某交变电压为，则 此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为______s，电压的有效值为__________V．
19．周期和频率的关系：T＝______或f＝______.
三、综合题
20．如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长为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轴匀速转动．ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω．求：
（1）线圈产生的感应电动势的最大值
（2）交流电压表的示数．
（3）线圈转动一周在电阻R上产生的热量．
21．如图为某交流发电机的原理示意图，矩形线圈匝数n=100匝，边长分别为20cm和40cm，总内阻r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO，以角速度ω=50rad/s匀速转动，线圈与外电阻R连接，R=20Ω。求：
（1）S断开后，电压表的示数？
（2）S闭合后，电压表和电流表的示数？
（3）S闭合后，电阻R上所消耗的电功率是多大？
22．正弦交变电压u=220sin100πtV加在氖管的两端，已知当氖管两端的电压达到220V时才开始发光。求
(1)一个周期内氖管发光的总时间及发光次数；
(2)1分钟内氖管发光的总时间及发光次数
23．如图所示，在水平方向的匀强磁场中，矩形线圈绕竖直轴OO'匀速转动，线圈通过滑环和电刷与一个电阻R和一个理想交流电压表相连接．已知磁场的磁感应强度B=0. 1T，线圈匝数n=100匝，长L1=20cm，宽L2=10cm，线圈电阻r=2 ，线圈转动的角速度ω=30rad/s，电阻R=4 ，求：
（1）线圈转到与磁场平行时，线圈中的电动势；
（2）交流电压表的示数．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．图乙所示电流的最大值为，周期为，其角速度为
由欧姆定律得
所以两端电压的表达式为，选项A错误；
B．该电流的有效值为
电阻消耗的电功率为
解得：，B选项错误；
C．电表的示数为有效值，该交变电流由图丙所示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生，当转速提升一倍时，电动势的最大值为原来的2倍。电路中电流的有效值也是原来的2倍，为，选项C错误；
D．图乙中的正弦交变电流的有效值为，图丁所示的交变电流，根据有效值的定义可知
解得有效值为，比值为1：1，D选项正确；
故选D。
2．B
【详解】
AC．由交流电图像可知，交变电流的最大值即通过R2的电流最大值为A，根据正弦交流电最大值与有效值的关系
可知，其有效值为0.6 A，由于R1与R2串联，所以通过R1的电流有效值也是0.6 A，故AC错误；
B．R1两端电压有效值为
U1=IR1=6 V
故B正确；
D．R2两端电压最大值为
故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A. 16世纪末，伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学发展极为有益的方法。这些方法的核心是把逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法。故A正确；
B. 扭秤实验可以测量微弱的作用，关键在于它把微弱的作用经过了两次放大：一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩，使悬丝产生一定角度的扭转；另一方面在悬丝上固定一平面镜，它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上，从反射光线射到刻度尺上的光点的移动，就可以把悬丝的微小扭转显现出来。故B正确；
C. 电场强度是用比值法定义的，但是电场强度是由电场本身的性质决定的，与电场力不成正比，与试探电荷的电量不成反比。故C错误；
D. 合力与分力”“总电阻”“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法。故D正确。
本题选择不正确的，故选：C。
4．B
【详解】
根据焦耳定律，3A的直流电通过电阻R时，t时间内产生的热量为Q，则
Q＝I12Rt
现让一正弦式交变电流通过电阻R，若2t时间内产生的热量为Q，则
Q＝I2R·2t
联立解得该交变电流的电流有效值为
I＝A
则最大值为
Im＝I＝3A
故选B。
5．B
【详解】
交变电流的周期T＝0.02 s，根据
Q＝I2Rt
在前T，通过电阻R产生的热量为
Q1=36RT
在后T，通过电阻R产生的热量为
Q2=64RT
设等效电流为I，则
I2RT＝36RT+64RT
解得
I＝10A
所以B正确；ACD错误；
故选B。
6．D
【详解】
A．图甲时刻，由于磁场与线圈平面垂直，所以线圈平面与中性面重合，故A错误；
B．由图乙可知最大感应电流
根据闭合电路欧姆定律得交流电的最大感应电动势为
故B错误；
C．由图乙可知交变电流的周期
则频率为
故C错误；
D．由图乙可知感应电流的有效值
根据热功率表达式，电阻R的热功率为
故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．因为
线圈的转动的角速度
则转动的周期
每经过，通过线框的感应电流方向变化2次，A错误；
B．图示的位置电动势最大，则在转动半周时，线圈和磁场平行，电动势在此最大，则需经过0.05s，B错误；
CD．产生电动势的最大值
则电动势的有效值
通过线圈的电流的有效值
内，线框中产生的焦耳热
D错误，C正确。
故选C。
8．B
【详解】
甲图的有效值为：，乙图的有效值为Im，比值为：；，利用电流的热效应：，，所以比值为1：2，故B正确，ACD错误．
9．C
【详解】
A．在t=0.1s的时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈磁通量最大，故A错误；
B．电动势的最大值为，电压表测量的为有效值，又发电机线圈的内电阻不计，故示数为
故B错误；
C．灯泡消耗的功率
故C正确；
D．周期为0.02s，则瞬时电动势的表达式为
由公式可知，转速提高一倍后，角速度变为原来的2倍，最大值也增大一倍，则
故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．线圈产生感应电动势的最大值为
根据闭合电路欧姆定律可知电阻R两端的最大电压为
故A错误；
B．通过R的电流为正弦交变电流，其方向会做周期性改变，故B错误；
C．线圈转动的周期为
所以
此时线圈平面与中性面夹角为60°，则在0～s内通过线框导线横截面的电荷量为
故C正确；
D．线圈产生感应电动势的有效值为
在0～s内外力对系统做功的最小值为整个电路消耗的电能，即
故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．在一个周期T=2s内
1min共有30个周期，所以
故A错误；
B．平均电流为
B错误；
D．在一个周期T=2s内，
代入数据得电压的有效值
所以电流的有效值
D错误；
C．焦耳热为
C正确；
故选C。
12．C
【详解】
根据EM=NBSω，若风速减小到原来的一半时，则最大感应电动势也变小，所以感应电流也变小；
根据转速与周期成反比，可知，若风速减小到原来的一半时，则周期变大为原来两倍，即T′=2T=t0．故C正确，ABD错误；故选C．
13．CD
【详解】
A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的有效值，故A错误；
B．用电表测量的电流、电压均为交流电的有效值，故B错误；
C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值，故C正确；
D．有效值是在热效应基础上建立的，即跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值，故D正确．
故选CD
14．BD
【详解】
A．电流表显示的是有效值，示数为
故A错误；
B．由图象知周期为0.01s，频率为周期的倒数即为100Hz，故B正确；
C．电阻消耗的功率
故C错误；
D．角速度
所以瞬时值表达式
故D正确。
故选BD。
15．ABD
【详解】
试题分析：根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比．通过法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势的大小．Φ﹣t图象切线的斜率大小等于磁通量的变化率．
解：A、由图知t=0时刻图象切线斜率最大，则磁通量的变化率为最大，则由法拉第电磁感应定律得知：感应电动势最大，故A正确．
B、C：在D时刻切线斜率为零，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零．故B正确，C错误．
D、根据法拉第电磁感应定律得：E==V=0.4V，故D正确．
故选ABD．
16．右手
17． 5A 0.02s
【详解】
由表达式可知，电流的峰值为；
电流的有效值
；
周期
．
18． 0.02 6
【详解】
由交流电的瞬时表达式知：
19．
20．（1） （2） （3）0.8J
【详解】
先根据Em=NBωS求出最大值；电压表测量的是电阻R的电压，根据闭合电路欧姆定律即可求解；根据焦耳定律计算电阻R上的热量．
（1）线圈产生的感应电动势的最大值：
（2）感应电动势有效值为：
电流强度为：
电压表测量的是电阻R两端的电压为：
（2）交流电的周期：
线圈转动一周电阻R上产生的热量为：
21．（1）200V；（2）8A、 160V；（3）1280 W
【详解】
(1) 感应电动势的最大值
有效值为
(2) S闭合后，电流表示数
电压表的读数为路端电压
U=IR=8×20V=160V
(3) S闭合后，电阻R上所消耗的电功率
P=I2R=82×20W=1280W
22．(1)0.01s，2次；(2)30s，6000次
【详解】
(1)交流电的周期为
设在第一周期内的电压的绝对值为220V的时刻为t，则有
则
所以
、、、
可知：在一个周期内氖管发光时间
氖管一个周期内发光两次；
(2)1分钟内氖管发光的总时间
1分钟为3000个周期，每个周期发光2次，则发光次数为6000。
23．（1）6V（2）2.8V
【详解】
（1）由，得
（2）电压表显示的是交流电的有效值，故
由，得
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．如图甲所示，将阻值为的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小。对此，下列说法正确的是（ ）
A．电阻两端电压变化规律的函数表达式为
B．电阻消耗的电功率为1.25W
C．如图丙所示，若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为2A
D．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为
2．电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R1=10 Ω，R2=20 Ω。合上开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（ ）
A．通过R1的电流有效值是1.2 A
B．R1两端的电压有效值是6 V
C．通过R2的电流有效值是1.2 A
D．R2两端的电压最大值是6 V
3．关于物理学的研究方法，以下说法不正确的是（ ）
A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测万有引力常量时，应用了放大法
C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比
D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是等效替代的方法
4．大小为3A的直流电通过电阻R时，t时间内产生的热量为Q。现让一正弦式交变电流通过电阻R，若2t时间内产生的热量为Q，则该交变电流的电流有效值I和最大值Im分别为（ ）
A．I＝3A，Im＝3A B．I＝A，Im＝3A
C．I＝A，Im＝A D．I＝3A，Im＝6A
5．如图所示为一交变电流随时间变化的图象,此交流电的有效值是（ ）
A． B． C． D．
6．如图甲所示，一小型发电机内有矩形线圈，线圈电阻为。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。通过电阻的电流随时间变化如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．图甲时刻，线圈平面与中性面垂直
B．该发电机产生交流电的最大感应电动势为
C．该发电机产生的交变电流的频率为
D．电阻的热功率为
7．如图所示，一阻值为的单匝矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的关系式为。下列说法正确的是（ ）
A．每经过，通过线框的感应电流方向变化一次
B．时，线框中产生的感应电动势最大
C．内，线框中产生的焦耳热为
D．通过线框的感应电流的有效值为
8．如图所示，正弦波和方波交变电流的最大值相等，周期也相等，现把它们通入完全相同的电阻，则在相同的一段时间内，则两交变电流的有效值之比以及两电阻发热之比Q甲/Q乙等于（ ）
A． ，1/1 B． 1/2 C． D．1/2
9．图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈的内阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω，则（ ）
A．在t＝0.1s时刻，穿过线圈的磁通量为零
B．电压表的示数为6V
C．灯泡消耗的电功率为3W
D．若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e＝12sin100πt（V）
10．如图所示，交流发电机的矩形线框共有N=100匝，总电阻r=1.0Ω，BC=AD=0.2m，AB=DC=0.1m。绕垂直于磁场方向的对称轴OO'以的转速匀速转动，给R=7.0Ω的电阻供电。在轴线OO'右侧有一匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，左侧没有磁场。线框处于中性面时开始计时，则（ ）
A．电阻R两端的最大电压为70V
B．通过R的电流方向恒定不变
C．在0～s内通过线框导线横截面的电荷量为C
D．在0～s内外力至少对系统做功πJ
11．将如图所示的交流电压加在一个阻值R=1Ω的定值电阻两端，通电时间1min，则（ ）
A．通过该电阻的电荷量为90 C
B．通过电阻电流的平均值为A
C．电流流过电阻产生的焦耳热为150 J
D．通过电阻电流的有效值为1.5 A
12．如图甲为风速仪的结构示意图．在恒定风力作用下风杯带动与其固定在一起的永磁体转动，线圈产生的电流随时间变化的关系如图乙．若风速减小到原来的一半，则电流随时间变化的关系图可能是（ ）
A． B． C． D．
13．下列关于交流的几种说法中，正确的是（ ）
A．交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值
B．交流电流表和交流电压表的值是瞬时值
C．跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值
D．跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值
14．一交变电流的图象如图所示，由图可知（ ）
A．用电流表测该电流示数为
B．该交变电流的频率为100 Hz
C．该交变电流通过10 Ω的电阻时，电阻消耗的电功率为2 000 W
D．该交变电流的电流瞬时值表达式为
15．某线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律是正弦曲线，如图所示，D时刻的磁通量最大，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈中0时刻感应电动势最大
B．线圈中D时刻感应电动势为零
C．线圈中D时刻感应电动势最大
D．线圈中0至D时刻内平均感应电动势为
二、填空题
16．交变电流的产生
交流发电机的线圈在磁场中转动时，转轴与磁场方向垂直，用___________定则判断线圈切割磁感线产生的感应电流方向。
17．一交变电流的电流瞬时值i=5sin100πt（A），则它的最大值为_________A，有效值为______A周期为_________s．
18．某交变电压为，则 此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为______s，电压的有效值为__________V．
19．周期和频率的关系：T＝______或f＝______.
三、综合题
20．如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长为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轴匀速转动．ω=2πrad/s，外电路电阻R=4Ω．求：
（1）线圈产生的感应电动势的最大值
（2）交流电压表的示数．
（3）线圈转动一周在电阻R上产生的热量．
21．如图为某交流发电机的原理示意图，矩形线圈匝数n=100匝，边长分别为20cm和40cm，总内阻r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO，以角速度ω=50rad/s匀速转动，线圈与外电阻R连接，R=20Ω。求：
（1）S断开后，电压表的示数？
（2）S闭合后，电压表和电流表的示数？
（3）S闭合后，电阻R上所消耗的电功率是多大？
22．正弦交变电压u=220sin100πtV加在氖管的两端，已知当氖管两端的电压达到220V时才开始发光。求
(1)一个周期内氖管发光的总时间及发光次数；
(2)1分钟内氖管发光的总时间及发光次数
23．如图所示，在水平方向的匀强磁场中，矩形线圈绕竖直轴OO'匀速转动，线圈通过滑环和电刷与一个电阻R和一个理想交流电压表相连接．已知磁场的磁感应强度B=0. 1T，线圈匝数n=100匝，长L1=20cm，宽L2=10cm，线圈电阻r=2 ，线圈转动的角速度ω=30rad/s，电阻R=4 ，求：
（1）线圈转到与磁场平行时，线圈中的电动势；
（2）交流电压表的示数．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．图乙所示电流的最大值为，周期为，其角速度为
由欧姆定律得
所以两端电压的表达式为，选项A错误；
B．该电流的有效值为
电阻消耗的电功率为
解得：，B选项错误；
C．电表的示数为有效值，该交变电流由图丙所示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生，当转速提升一倍时，电动势的最大值为原来的2倍。电路中电流的有效值也是原来的2倍，为，选项C错误；
D．图乙中的正弦交变电流的有效值为，图丁所示的交变电流，根据有效值的定义可知
解得有效值为，比值为1：1，D选项正确；
故选D。
2．B
【详解】
AC．由交流电图像可知，交变电流的最大值即通过R2的电流最大值为A，根据正弦交流电最大值与有效值的关系
可知，其有效值为0.6 A，由于R1与R2串联，所以通过R1的电流有效值也是0.6 A，故AC错误；
B．R1两端电压有效值为
U1=IR1=6 V
故B正确；
D．R2两端电压最大值为
故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A. 16世纪末，伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学发展极为有益的方法。这些方法的核心是把逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法。故A正确；
B. 扭秤实验可以测量微弱的作用，关键在于它把微弱的作用经过了两次放大：一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩，使悬丝产生一定角度的扭转；另一方面在悬丝上固定一平面镜，它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上，从反射光线射到刻度尺上的光点的移动，就可以把悬丝的微小扭转显现出来。故B正确；
C. 电场强度是用比值法定义的，但是电场强度是由电场本身的性质决定的，与电场力不成正比，与试探电荷的电量不成反比。故C错误；
D. 合力与分力”“总电阻”“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法。故D正确。
本题选择不正确的，故选：C。
4．B
【详解】
根据焦耳定律，3A的直流电通过电阻R时，t时间内产生的热量为Q，则
Q＝I12Rt
现让一正弦式交变电流通过电阻R，若2t时间内产生的热量为Q，则
Q＝I2R·2t
联立解得该交变电流的电流有效值为
I＝A
则最大值为
Im＝I＝3A
故选B。
5．B
【详解】
交变电流的周期T＝0.02 s，根据
Q＝I2Rt
在前T，通过电阻R产生的热量为
Q1=36RT
在后T，通过电阻R产生的热量为
Q2=64RT
设等效电流为I，则
I2RT＝36RT+64RT
解得
I＝10A
所以B正确；ACD错误；
故选B。
6．D
【详解】
A．图甲时刻，由于磁场与线圈平面垂直，所以线圈平面与中性面重合，故A错误；
B．由图乙可知最大感应电流
根据闭合电路欧姆定律得交流电的最大感应电动势为
故B错误；
C．由图乙可知交变电流的周期
则频率为
故C错误；
D．由图乙可知感应电流的有效值
根据热功率表达式，电阻R的热功率为
故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．因为
线圈的转动的角速度
则转动的周期
每经过，通过线框的感应电流方向变化2次，A错误；
B．图示的位置电动势最大，则在转动半周时，线圈和磁场平行，电动势在此最大，则需经过0.05s，B错误；
CD．产生电动势的最大值
则电动势的有效值
通过线圈的电流的有效值
内，线框中产生的焦耳热
D错误，C正确。
故选C。
8．B
【详解】
甲图的有效值为：，乙图的有效值为Im，比值为：；，利用电流的热效应：，，所以比值为1：2，故B正确，ACD错误．
9．C
【详解】
A．在t=0.1s的时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈磁通量最大，故A错误；
B．电动势的最大值为，电压表测量的为有效值，又发电机线圈的内电阻不计，故示数为
故B错误；
C．灯泡消耗的功率
故C正确；
D．周期为0.02s，则瞬时电动势的表达式为
由公式可知，转速提高一倍后，角速度变为原来的2倍，最大值也增大一倍，则
故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．线圈产生感应电动势的最大值为
根据闭合电路欧姆定律可知电阻R两端的最大电压为
故A错误；
B．通过R的电流为正弦交变电流，其方向会做周期性改变，故B错误；
C．线圈转动的周期为
所以
此时线圈平面与中性面夹角为60°，则在0～s内通过线框导线横截面的电荷量为
故C正确；
D．线圈产生感应电动势的有效值为
在0～s内外力对系统做功的最小值为整个电路消耗的电能，即
故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．在一个周期T=2s内
1min共有30个周期，所以
故A错误；
B．平均电流为
B错误；
D．在一个周期T=2s内，
代入数据得电压的有效值
所以电流的有效值
D错误；
C．焦耳热为
C正确；
故选C。
12．C
【详解】
根据EM=NBSω，若风速减小到原来的一半时，则最大感应电动势也变小，所以感应电流也变小；
根据转速与周期成反比，可知，若风速减小到原来的一半时，则周期变大为原来两倍，即T′=2T=t0．故C正确，ABD错误；故选C．
13．CD
【详解】
A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的有效值，故A错误；
B．用电表测量的电流、电压均为交流电的有效值，故B错误；
C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值，故C正确；
D．有效值是在热效应基础上建立的，即跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值，故D正确．
故选CD
14．BD
【详解】
A．电流表显示的是有效值，示数为
故A错误；
B．由图象知周期为0.01s，频率为周期的倒数即为100Hz，故B正确；
C．电阻消耗的功率
故C错误；
D．角速度
所以瞬时值表达式
故D正确。
故选BD。
15．ABD
【详解】
试题分析：根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比．通过法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势的大小．Φ﹣t图象切线的斜率大小等于磁通量的变化率．
解：A、由图知t=0时刻图象切线斜率最大，则磁通量的变化率为最大，则由法拉第电磁感应定律得知：感应电动势最大，故A正确．
B、C：在D时刻切线斜率为零，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零．故B正确，C错误．
D、根据法拉第电磁感应定律得：E==V=0.4V，故D正确．
故选ABD．
16．右手
17． 5A 0.02s
【详解】
由表达式可知，电流的峰值为；
电流的有效值
；
周期
．
18． 0.02 6
【详解】
由交流电的瞬时表达式知：
19．
20．（1） （2） （3）0.8J
【详解】
先根据Em=NBωS求出最大值；电压表测量的是电阻R的电压，根据闭合电路欧姆定律即可求解；根据焦耳定律计算电阻R上的热量．
（1）线圈产生的感应电动势的最大值：
（2）感应电动势有效值为：
电流强度为：
电压表测量的是电阻R两端的电压为：
（2）交流电的周期：
线圈转动一周电阻R上产生的热量为：
21．（1）200V；（2）8A、 160V；（3）1280 W
【详解】
(1) 感应电动势的最大值
有效值为
(2) S闭合后，电流表示数
电压表的读数为路端电压
U=IR=8×20V=160V
(3) S闭合后，电阻R上所消耗的电功率
P=I2R=82×20W=1280W
22．(1)0.01s，2次；(2)30s，6000次
【详解】
(1)交流电的周期为
设在第一周期内的电压的绝对值为220V的时刻为t，则有
则
所以
、、、
可知：在一个周期内氖管发光时间
氖管一个周期内发光两次；
(2)1分钟内氖管发光的总时间
1分钟为3000个周期，每个周期发光2次，则发光次数为6000。
23．（1）6V（2）2.8V
【详解】
（1）由，得
（2）电压表显示的是交流电的有效值，故
由，得
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