3.2 交变电流的描述 同步练习题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.2 交变电流的描述 同步练习题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 874.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-13 17:52:59 | ||
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文档简介
3.2 交变电流的描述
一、单选题
1．如图所示，在匀强磁场中，矩形金属导线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势e随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．线框产生的电动势最大值为220V
B．线框产生的电动势有效值为220V
C．线框平面与中性面重合时磁通量最小
D．此交流电的电动势e随时间t变化的规律是
2．如图（a），在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线框绕竖直轴逆时针匀速转动，已知线框的匝数为100匝，通过线圈的磁通量随时间t变化的关系如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．线框转动的角速度为
B．内线圈的平均感应电动势为
C．时线圈的瞬时感应电动势为
D．一个周期内线圈中感应电动势的有效值为
3．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的交变电动势的图象，当调整线圈转速后，所产生的交变电动势的图象如图线b所示，转动轴垂直于磁场方向。则下列说法中错误的是（ ）
A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为最大
B．线圈先后两次转动的角速度之比为
C．图线b所对应的电动势的有效值为V
D．图线a所对应的电动势的瞬时值表达式为（V）
4．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=（V），则（ ）
A．该交变电流的频率是100 Hz
B．当t=0.02s时，线圈平面恰好位于中性面
C．当t=0.01s时，e有最大值
D．该交变电流电动势的有效值为220 V
5．某正弦式交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知（ ）
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为
B．该交流电的频率为25Hz
C．该交流电的电压的有效值为
D．若将该交流电加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率为25W
6．一矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动，产生交变电流的电动势为，对于这个交变电流的说法正确的是（ ）
A．此交变电流的频率为
B．时，线圈平面与中性面重合，此时磁通量最大
C．耐压为的电容器能够在该交变电路中使用
D．此交变电流电动势的有效值为
7．如图，匀强磁场中，匝数为50匝的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，负载电阻为，线圈自身电阻忽略不计，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律，下面说法正确的是（ ）
A．感应电流的周期为 B．时，线圈中的电流为零
C．时，线圈中的电流最大 D．时间内，线圈产生的热量为
二、多选题
8．如图甲所示，标有“220 V 40 W”的灯泡和标有“20 μF 320 V”的电容器并联到交流电源上，V为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关。下列判断正确的是（ ）
A．t＝时刻，V的示数为零
B．灯泡恰好正常发光
C．电容器不可能被击穿
D．V的示数保持110V不变
9．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波式的交变电流与时间的变化关系。若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，经过1 min的时间，则( )
A．图甲所示交变电流的有效值为A
B．图乙所示交变电流的有效值为A
C．两电阻消耗的电功之比为1：3
D．两电阻消耗的电功之比为3：1
10．一同学发现直流电动机也可以作为发电机使用，把直流电动机连接成如图所示的电路，若用机械带动线框abcd在匀强磁场中绕轴匀速转动，回路中便会产生电流。已知线框所处匀强磁场的磁感应强度大小为B，线框面积为S，线框匝数为n，线框转动的角速度为ω，定值电阻的阻值为R，其他电阻不计，则在线框转动一周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过定值电阻R的电流方向不变
B．电动势的最大值为
C．通过定值电阻R的电流有效值为
D．定值电阻R上产生的焦耳热为
11．如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，线框绕与边重合的竖直同定转轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时。下列说法正确的是（ ）
A．当转过60°时，感应电动势的瞬时值为
B．当转过60°时，感应电流的瞬时值为
C．在转过60°的过程中，感应电动势的平均值为
D．在转过90°的过程中，感应电流的有效值为
12．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，等腰直角三角形导线框以直角边为轴按图示方向以的角速度匀速转动，边的边长为，闭合导线框的总电阻为．若从图示位置开始计时（时刻），则（ ）
A．时，通过边的电流方向从a到b
B．回路中感应电动势的最大值为
C．内，导线框产生的焦耳热为
D．时，边受到的安培力大小为
三、填空题
13．如图所示，正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图1所示的方式连接，R＝200Ω，图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象．则此交流电的频率为__Hz，交流电流表的读数_____A，R两端电压随时间的变化规律的表达式____。
14．如图为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的电流随时间变化的图像。由图像可知：电流的最大值为____A；有效值为____A；交流电的周期为____s；线圈转动角速度为____rad/s；电流强度的瞬时值表达式为i＝____A。
15．家用调光台灯常用可控制硅实现调光，一日常照明台灯用正弦交变电流通过可控制硅后，起电压随时间变化的图象如图所示，则该电压的有效值为______。
四、解答题
16．一台交流发电机的转子线圈共有n匝，线圈框长为、宽为，转子的转动角速度为，磁极间磁场的磁感应强度为B。根据以上条件，你能推导出该发电机电动势最大值的表达式吗？现在知道有一种强永磁材料，叫铷铁硼，用它制成发电机的磁极，磁极间磁场的磁感应强度可增加到原来的k倍。如果保持发电机的结构尺寸和转子转动的角速度不变，那么要使产生的电动势不变，转子线圈需要多少匝？
17．如图所示，闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动，ab边长为x，bc边长为L、质量为m，其他各边的质量不计，线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v，经时间t，bc边上升到最高处，此时ab边与竖直线的最大偏角为θ，重力加速度取g。求t时间内：
（1）流过线框导体截面的电量；
（2）线框中感应电流的有效值。
18．有一个电热器，工作时的电阻为50Ω，接在电压u为的交流电源上，其中为311V，为。该电热器消耗的功率是多大？
19．如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0 Ω，所围成的矩形的面积S=0.040 m2，小灯泡的电阻R=9.0 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻值随温度的变化，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）小灯泡消耗的电功率；
（3）在磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量。
20．如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度，直导轨分别在点和A点接阻值和的定值电阻，导轨的曲线方程为，金属棒长，以速度水平向右匀速运动（端始终在轴上），设金属棒始终与导轨接触良好，摩擦不计，电路中除两定值电阻外，其余电阻均不计。求：
（1）金属棒在导轨上运动时阻值为的定值电阻的最大功率；
（2）金属棒在导轨上运动时，从运动到的过程中，外力做的功。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．由图像可得电动势最大值为 ，故A错误；
B．由图像知这是正弦式交流电，所以电动势有效值为
故B正确；
C．线框平面与中性面重合时磁通量最大，故C错误；
D．由图像知
所以此交流电的电动势e随时间t变化的规律是
故D错误。
故选B
2．C
【解析】
【详解】
A．由图（b）可知，线框中磁通量变化的周期为，角速度为
A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律，可得
B错误；
C．时线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，此时的瞬时感应电动势为最大值为
C正确；
D．根据定义可知，有效值为
D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
A．在时刻，根据法拉第电感定律可知，磁通量变化率为零，穿过线圈的磁通量最大，故A正确；
B．由图可知
故周期之比为
根据可知，角速度之比为
故B正确；
C．电动势的最大值为
则两个电压最大之值比
则交流电b电压的最大值为
图线b所对应的电动势的有效值为
故C错误；
D．交流电a的最大值为20V，角速度为
图线a所对应的电动势的瞬时值表达式为
故D正确；
说法中错误的故选C。
4．B
【解析】
【详解】
A．交变电流的
ω=100π=2πf
所以频率为f=50Hz，故A错误；
B．t=0.02s时，电动势为零，线圈平面处于中性面，故B正确；
C．当t=0.01s时，e=0，故C错误；
D．由表达式知最大值为220V，所以该电动势的有效值为220V，故D错误；
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
B．从图像中可知该交流电的周期，所以频率
B正确；
AC．角速度
从图像中可知交流电最大值，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为
该交流电的电压有效值
AC错误；
D．若将该交流电加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功
D错误。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
根据交变电流的瞬时表达式
可知
A．根据
解得
A错误；
B．根据瞬时表达式可知，t=0时，电动势为零，则此时磁通量为最大值，是中性面，B正确；
C．由于电动势的最大值为 V，而电容器耐压为230V，所以不可以在该交变电流电路中使用，C错误；
D．根据
D错误。
故选B。
7．D
【解析】
【详解】
A．过线圈的磁通量随时间的变化规律
得
解得周期
A错误；
B．时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，线圈中的电流最大，B错误；
C．时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，C错误；
D．感应电动势最大值
有效值
2个周期内线圈产生的热量
D正确。
故选D。
8．BC
【解析】
【详解】
AD．电压表V的示数是电压的有效值，由图乙可知，电压表示数
U＝V＝220 V
故A、D错误；
B．电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压，灯泡恰好正常发光，B正确；
C．由图乙可知，电压的峰值
Um＝220V≈311 V
小于电容器的耐压值，故电容器不可能被击穿，C正确。
故选BC。
9．AC
【解析】
【详解】
A．甲图中，在一个周期内，电阻发热的时间是、内，根据电流的热效应有
代入数据，解得
A正确；
B．乙图中，在一个周期内，电阻发热的时间是，根据电流的热效应有
代入数据，可得
CD．根据公式
可知，在相同时间内消耗的电功之比等于1：3，D错误，C正确。
故选AC。
10．AD
【解析】
【详解】
A．线框在匀强磁场中匀速转动，会产生正弦电动势，但由于线框输出端连接的是换向器而不是滑环，所以通过定值电阻R的电流方向不变，故A正确；
B．电动势的最大值为
故B错误；
C．发电机输出电压的有效值为
通过定值电阻R的电流有效值为
故C错误；
D．根据焦耳定律可知，在线框转动一周的过程中，定值电阻R上产生的焦耳热为
故D正确。
故选AD。
11．ACD
【解析】
【详解】
AB．因为线框从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为
转过60°时，感应电动势的瞬时值
感应电流的瞬时值为
故A正确；B错误；
C．转过60°的时间为
磁通量变化量
感应电动势的平均值为
故C正确；
D．感应电流的最大值为
感应电流的有效值
故D正确；
故选ACD。
12．BD
【解析】
【详解】
A．根据楞次定律可判断，时，通过边的电流方向从b到a。故A错误；
B．导线框匀速转动时，产生正弦式交流电，感应电动势的最大值为
故B正确；
C．感应电动势的有效值为
内，导线框产生的焦耳热为
联立，可得
故C错误；
D．时，导线框中的电流达到最大值，即
边受到的安培力大小为
故D正确。
故选BD。
13． 50 1.1 uR＝311cos100πt（V）
【解析】
【详解】
由图像可知
T＝0.02s
因此
由图输出电压最大值为311V，有效值为
根据闭合电路的欧姆电路可知
角速度
故有
uR＝311cos100πt（V）
14． 5 0.1
【解析】
【分析】
本题考查根据交流电的图像分析交流电的相关物理量。
【详解】
如图所示，交流电解析式为
电流最大值为5A；
电流有效值为；
交流电周期为0.10s；
线圈转动角速度为rad/s；
瞬时值表达式为
15．
【解析】
【详解】
如图中所示为正弦交流电的每个周期有半个周期在工作，则有
解得
16．，
【解析】
【详解】
线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大，设线圈框长为l1边的线速度为v，该边产生的感应电动势为
与此同时，对边也在切割磁感线，产生的感应电动势为
线圈产生的总感应电动势为
所以
线速度
所以
当而l1、l2、ω不变时，要使产生的感应电动势不变，则转子上的导线框的匝数
17．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）流过线框导体截面的电量
由闭合电路欧姆定律
由法拉第电磁感应定律
解得
（2）由能量守恒定律得
又
解得线框中感应电流的有效值
18．968W
【解析】
【详解】
交流电的有效值为
电热器消耗的功率
19．（1）8 V；（2）2.88 W；（3）0.004 C
【解析】
【详解】
（1）由瞬时值表达式可知线圈中感应电动势的最大值
（2）产生的交流电的电流有效值
小灯泡消耗的电功率
P=I2R=2.88 W
（3）0～时间内电流的平均值
通过小灯泡的电荷量
20．（1）；（2）
【解析】
【详解】
(1)金属棒匀速运动，位移为
金属棒在两导轨间的感应电动势为
当x=1.5m时，感应电动势达到最大，最大值为
阻值为的定值电阻的最大功率为
解得
(2)两电阻的并联值为
外力做功等于回路产生的焦耳热，即
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，在匀强磁场中，矩形金属导线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势e随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．线框产生的电动势最大值为220V
B．线框产生的电动势有效值为220V
C．线框平面与中性面重合时磁通量最小
D．此交流电的电动势e随时间t变化的规律是
2．如图（a），在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线框绕竖直轴逆时针匀速转动，已知线框的匝数为100匝，通过线圈的磁通量随时间t变化的关系如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．线框转动的角速度为
B．内线圈的平均感应电动势为
C．时线圈的瞬时感应电动势为
D．一个周期内线圈中感应电动势的有效值为
3．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的交变电动势的图象，当调整线圈转速后，所产生的交变电动势的图象如图线b所示，转动轴垂直于磁场方向。则下列说法中错误的是（ ）
A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为最大
B．线圈先后两次转动的角速度之比为
C．图线b所对应的电动势的有效值为V
D．图线a所对应的电动势的瞬时值表达式为（V）
4．一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势e=（V），则（ ）
A．该交变电流的频率是100 Hz
B．当t=0.02s时，线圈平面恰好位于中性面
C．当t=0.01s时，e有最大值
D．该交变电流电动势的有效值为220 V
5．某正弦式交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知（ ）
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为
B．该交流电的频率为25Hz
C．该交流电的电压的有效值为
D．若将该交流电加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率为25W
6．一矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动，产生交变电流的电动势为，对于这个交变电流的说法正确的是（ ）
A．此交变电流的频率为
B．时，线圈平面与中性面重合，此时磁通量最大
C．耐压为的电容器能够在该交变电路中使用
D．此交变电流电动势的有效值为
7．如图，匀强磁场中，匝数为50匝的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，负载电阻为，线圈自身电阻忽略不计，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律，下面说法正确的是（ ）
A．感应电流的周期为 B．时，线圈中的电流为零
C．时，线圈中的电流最大 D．时间内，线圈产生的热量为
二、多选题
8．如图甲所示，标有“220 V 40 W”的灯泡和标有“20 μF 320 V”的电容器并联到交流电源上，V为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关。下列判断正确的是（ ）
A．t＝时刻，V的示数为零
B．灯泡恰好正常发光
C．电容器不可能被击穿
D．V的示数保持110V不变
9．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波式的交变电流与时间的变化关系。若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，经过1 min的时间，则( )
A．图甲所示交变电流的有效值为A
B．图乙所示交变电流的有效值为A
C．两电阻消耗的电功之比为1：3
D．两电阻消耗的电功之比为3：1
10．一同学发现直流电动机也可以作为发电机使用，把直流电动机连接成如图所示的电路，若用机械带动线框abcd在匀强磁场中绕轴匀速转动，回路中便会产生电流。已知线框所处匀强磁场的磁感应强度大小为B，线框面积为S，线框匝数为n，线框转动的角速度为ω，定值电阻的阻值为R，其他电阻不计，则在线框转动一周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过定值电阻R的电流方向不变
B．电动势的最大值为
C．通过定值电阻R的电流有效值为
D．定值电阻R上产生的焦耳热为
11．如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，线框绕与边重合的竖直同定转轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时。下列说法正确的是（ ）
A．当转过60°时，感应电动势的瞬时值为
B．当转过60°时，感应电流的瞬时值为
C．在转过60°的过程中，感应电动势的平均值为
D．在转过90°的过程中，感应电流的有效值为
12．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，等腰直角三角形导线框以直角边为轴按图示方向以的角速度匀速转动，边的边长为，闭合导线框的总电阻为．若从图示位置开始计时（时刻），则（ ）
A．时，通过边的电流方向从a到b
B．回路中感应电动势的最大值为
C．内，导线框产生的焦耳热为
D．时，边受到的安培力大小为
三、填空题
13．如图所示，正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图1所示的方式连接，R＝200Ω，图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象．则此交流电的频率为__Hz，交流电流表的读数_____A，R两端电压随时间的变化规律的表达式____。
14．如图为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的电流随时间变化的图像。由图像可知：电流的最大值为____A；有效值为____A；交流电的周期为____s；线圈转动角速度为____rad/s；电流强度的瞬时值表达式为i＝____A。
15．家用调光台灯常用可控制硅实现调光，一日常照明台灯用正弦交变电流通过可控制硅后，起电压随时间变化的图象如图所示，则该电压的有效值为______。
四、解答题
16．一台交流发电机的转子线圈共有n匝，线圈框长为、宽为，转子的转动角速度为，磁极间磁场的磁感应强度为B。根据以上条件，你能推导出该发电机电动势最大值的表达式吗？现在知道有一种强永磁材料，叫铷铁硼，用它制成发电机的磁极，磁极间磁场的磁感应强度可增加到原来的k倍。如果保持发电机的结构尺寸和转子转动的角速度不变，那么要使产生的电动势不变，转子线圈需要多少匝？
17．如图所示，闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动，ab边长为x，bc边长为L、质量为m，其他各边的质量不计，线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v，经时间t，bc边上升到最高处，此时ab边与竖直线的最大偏角为θ，重力加速度取g。求t时间内：
（1）流过线框导体截面的电量；
（2）线框中感应电流的有效值。
18．有一个电热器，工作时的电阻为50Ω，接在电压u为的交流电源上，其中为311V，为。该电热器消耗的功率是多大？
19．如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0 Ω，所围成的矩形的面积S=0.040 m2，小灯泡的电阻R=9.0 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻值随温度的变化，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值；
（2）小灯泡消耗的电功率；
（3）在磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量。
20．如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度，直导轨分别在点和A点接阻值和的定值电阻，导轨的曲线方程为，金属棒长，以速度水平向右匀速运动（端始终在轴上），设金属棒始终与导轨接触良好，摩擦不计，电路中除两定值电阻外，其余电阻均不计。求：
（1）金属棒在导轨上运动时阻值为的定值电阻的最大功率；
（2）金属棒在导轨上运动时，从运动到的过程中，外力做的功。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．由图像可得电动势最大值为 ，故A错误；
B．由图像知这是正弦式交流电，所以电动势有效值为
故B正确；
C．线框平面与中性面重合时磁通量最大，故C错误；
D．由图像知
所以此交流电的电动势e随时间t变化的规律是
故D错误。
故选B
2．C
【解析】
【详解】
A．由图（b）可知，线框中磁通量变化的周期为，角速度为
A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律，可得
B错误；
C．时线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，此时的瞬时感应电动势为最大值为
C正确；
D．根据定义可知，有效值为
D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
A．在时刻，根据法拉第电感定律可知，磁通量变化率为零，穿过线圈的磁通量最大，故A正确；
B．由图可知
故周期之比为
根据可知，角速度之比为
故B正确；
C．电动势的最大值为
则两个电压最大之值比
则交流电b电压的最大值为
图线b所对应的电动势的有效值为
故C错误；
D．交流电a的最大值为20V，角速度为
图线a所对应的电动势的瞬时值表达式为
故D正确；
说法中错误的故选C。
4．B
【解析】
【详解】
A．交变电流的
ω=100π=2πf
所以频率为f=50Hz，故A错误；
B．t=0.02s时，电动势为零，线圈平面处于中性面，故B正确；
C．当t=0.01s时，e=0，故C错误；
D．由表达式知最大值为220V，所以该电动势的有效值为220V，故D错误；
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
B．从图像中可知该交流电的周期，所以频率
B正确；
AC．角速度
从图像中可知交流电最大值，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为
该交流电的电压有效值
AC错误；
D．若将该交流电加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功
D错误。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
根据交变电流的瞬时表达式
可知
A．根据
解得
A错误；
B．根据瞬时表达式可知，t=0时，电动势为零，则此时磁通量为最大值，是中性面，B正确；
C．由于电动势的最大值为 V，而电容器耐压为230V，所以不可以在该交变电流电路中使用，C错误；
D．根据
D错误。
故选B。
7．D
【解析】
【详解】
A．过线圈的磁通量随时间的变化规律
得
解得周期
A错误；
B．时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，线圈中的电流最大，B错误；
C．时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，C错误；
D．感应电动势最大值
有效值
2个周期内线圈产生的热量
D正确。
故选D。
8．BC
【解析】
【详解】
AD．电压表V的示数是电压的有效值，由图乙可知，电压表示数
U＝V＝220 V
故A、D错误；
B．电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压，灯泡恰好正常发光，B正确；
C．由图乙可知，电压的峰值
Um＝220V≈311 V
小于电容器的耐压值，故电容器不可能被击穿，C正确。
故选BC。
9．AC
【解析】
【详解】
A．甲图中，在一个周期内，电阻发热的时间是、内，根据电流的热效应有
代入数据，解得
A正确；
B．乙图中，在一个周期内，电阻发热的时间是，根据电流的热效应有
代入数据，可得
CD．根据公式
可知，在相同时间内消耗的电功之比等于1：3，D错误，C正确。
故选AC。
10．AD
【解析】
【详解】
A．线框在匀强磁场中匀速转动，会产生正弦电动势，但由于线框输出端连接的是换向器而不是滑环，所以通过定值电阻R的电流方向不变，故A正确；
B．电动势的最大值为
故B错误；
C．发电机输出电压的有效值为
通过定值电阻R的电流有效值为
故C错误；
D．根据焦耳定律可知，在线框转动一周的过程中，定值电阻R上产生的焦耳热为
故D正确。
故选AD。
11．ACD
【解析】
【详解】
AB．因为线框从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为
转过60°时，感应电动势的瞬时值
感应电流的瞬时值为
故A正确；B错误；
C．转过60°的时间为
磁通量变化量
感应电动势的平均值为
故C正确；
D．感应电流的最大值为
感应电流的有效值
故D正确；
故选ACD。
12．BD
【解析】
【详解】
A．根据楞次定律可判断，时，通过边的电流方向从b到a。故A错误；
B．导线框匀速转动时，产生正弦式交流电，感应电动势的最大值为
故B正确；
C．感应电动势的有效值为
内，导线框产生的焦耳热为
联立，可得
故C错误；
D．时，导线框中的电流达到最大值，即
边受到的安培力大小为
故D正确。
故选BD。
13． 50 1.1 uR＝311cos100πt（V）
【解析】
【详解】
由图像可知
T＝0.02s
因此
由图输出电压最大值为311V，有效值为
根据闭合电路的欧姆电路可知
角速度
故有
uR＝311cos100πt（V）
14． 5 0.1
【解析】
【分析】
本题考查根据交流电的图像分析交流电的相关物理量。
【详解】
如图所示，交流电解析式为
电流最大值为5A；
电流有效值为；
交流电周期为0.10s；
线圈转动角速度为rad/s；
瞬时值表达式为
15．
【解析】
【详解】
如图中所示为正弦交流电的每个周期有半个周期在工作，则有
解得
16．，
【解析】
【详解】
线圈平面与磁场方向平行时产生感应电动势最大，设线圈框长为l1边的线速度为v，该边产生的感应电动势为
与此同时，对边也在切割磁感线，产生的感应电动势为
线圈产生的总感应电动势为
所以
线速度
所以
当而l1、l2、ω不变时，要使产生的感应电动势不变，则转子上的导线框的匝数
17．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）流过线框导体截面的电量
由闭合电路欧姆定律
由法拉第电磁感应定律
解得
（2）由能量守恒定律得
又
解得线框中感应电流的有效值
18．968W
【解析】
【详解】
交流电的有效值为
电热器消耗的功率
19．（1）8 V；（2）2.88 W；（3）0.004 C
【解析】
【详解】
（1）由瞬时值表达式可知线圈中感应电动势的最大值
（2）产生的交流电的电流有效值
小灯泡消耗的电功率
P=I2R=2.88 W
（3）0～时间内电流的平均值
通过小灯泡的电荷量
20．（1）；（2）
【解析】
【详解】
(1)金属棒匀速运动，位移为
金属棒在两导轨间的感应电动势为
当x=1.5m时，感应电动势达到最大，最大值为
阻值为的定值电阻的最大功率为
解得
(2)两电阻的并联值为
外力做功等于回路产生的焦耳热，即
解得
答案第1页，共2页
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