3.2 交变电流的描述 同步练习 （含答案解析）
文档属性
| 名称 | 3.2 交变电流的描述 同步练习 （含答案解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 531.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-18 11:50:45 | ||
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文档简介
3.2、交变电流的描述
一、选择题（共16题）
1．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，产生的交流电动势e=5sin100t（V）。下列说法正确的是（ ）
A．交流电的频率为100Hz
B．交流电动势的有效值为5V
C．当线圈转到如图所示的位置时电动势最大
D．当线圈转到如图所示的位置时穿过线圈的磁通量为零
2．图示为一正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象，由图可知，这个交流电的
A．有效值为10V
B．频率为50Hz
C．有效值为
D．频率为0.02Hz
3．在匀强磁场中，一正方形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动时，产生的电动势随时间变化的规律为。如果将线框的边长变为原来的2倍，转速变为原来的，其他条件不变，则电动势随时间变化的规律为（ ）
A． B．
C． D．
4．某一电子设备所加正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示，则（ ）
A．交流电的频率为50Hz
B．交流电压的有效值为100V
C．交流电压瞬时表达式为u=100cos25t(V)
D．此交流电压不可以直接加在耐压值为80V的电容器两端
5．如图所示，匀强磁场方向水平向右，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数为n，当转动的角速度为ω时，感应电动势瞬时值表达式为。保持其他条件不变，只将线圈的转速提高到原来的2倍，则表达式变为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化．则线圈中产生交变电流的有效值为（ ）
A．5
B．
C．6 A
D．5 A
7．手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化．当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是
A．交流电压的变化周期变为原来的一半
B．穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半
C．交流电压的最大值变为原来的一半
D．交流电压的有效值变为原来的倍
8．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
9．如图所示的菱形单匝线圈abcd,电阻为r,∠bad=60°．线圈与阻值为R的电阻连接,电流表A为理想电表,不计其余电阻．线圈的ac两点恰好在匀强磁场的左边界线上,磁场的磁感应强度为B,让线圈以角速度ω绕轴O0′匀速转动,则电流表的示数为
A． B． C． D．
10．如图所示，矩形线框ABCD以恒定的角速度绕对角线AC转动。AC的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，已知AB长为，BC长为，线框电阻为R。时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是（ ）
A．矩形线框该时刻的电流值最大
B．矩形线框产生的感应电动势有效值为
C．矩形线框转过半圈过程中产生的热量为
D．矩形线框从图示位置转过过程中，通过线框任意横截面电荷量为
11．如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ ）
A．最大值是 B．变化周期是
C．有效值是 D．表达式为
12．如图甲所示为一台小型旋转电枢式交流发电机的构造示意图，内阻，外电路电阻，电路中其余电阻不计。发电机的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转动，线圈匝数，转动过程中穿过每匝线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，取，则（ ）
A．时，该小型发电机的电动势为零
B．时，矩形线圈转到中性面位置
C．串联在外电路中的交流电流表的示数为2A
D．感应电动势的最大值为20V
13．两位同学利用图所示装置做实验，第一位同学使金属棒ab在导轨上做匀速运动，第二位同学使金属棒ab在导轨上做变速运动（导轨处于匀强磁场中），但两位同学对ab棒做的功一样多，若第一位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E1，第二位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E2，则（ ）
A．E1=E2 B．E1>E2
C．E114．如图所示，一交流发电机的矩形线圈在磁感应强度B＝0.2 T的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω＝100 rad/s匀速转动．已知线圈面积S＝0.2 m2，匝数N＝100匝，线圈电阻r＝5 Ω，外接电阻R＝15 Ω．则在线圈从图示位置转过90°的过程中，下列说法正确的是( )
A．通过电阻R的电流有效值为I＝10 A B．通过电阻的电荷量q＝0.2 C
C．电压表的示数为U＝300 V D．外力所做的功为W＝20πJ
15．有一个电子器件，当其两端电压高于100V时则导通，等于或低于100V时则不导通，若把这个电子器件接到“100V 50Hz”的正弦交流电源上，则下列关于这个电子器件的说法错误的是（ ）
A．不导通 B．每秒钟导通50次
C．每秒钟导通100次 D．每次导通时间为
16．—单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图a所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图b所示.以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是（）
A．从图线可算出穿过线圈磁通量的最大值
B．线圈先后两次转速之比为2:3
C．在图线a和b中，t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
D．图线b电动势的瞬时值表达式为E=100sin
二、填空题
17．某正弦式交流电流的方向在1S内改变100次，则其频率f=___ 周期T= _________
18．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ω匀速转动，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=______。
19．一台三相电动机，每个绕组的额定电压是220V，现三相电源的线电压是380V，则这台电动机的绕组应联________．
20．如图所示的交变电流的有效值I=___________A（其中每个周期的后半周期的图像为半个周期的正弦曲线）。若将此电流接在阻值R=50Ω的电热丝两端，1s内产生的热量为___________J。
综合题
21．发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈，将它置于B=0.05T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2，外电路的电阻为8，试求：
（1）交变电流的瞬时表达式；
（2）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量；
22．如图所示，abcd是交流发电机的矩形线圈, ab=20cm,bc=10cm, 共N=200匝, 它在B=0.5T的匀强磁场中绕中心轴OO′顺时针方向匀速转动，转速为n=r/min,线圈的总电阻为r=1Ω,外电阻为R=4Ω,试求:
（1）从图示位置开始计时,线圈中感应电动势瞬时值表达式e=？.
（2）电流表读数I=？
（3）从图示位置转过180°过程中通过R的电量q=？
23．如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L1=0．40m、L2=0．25m，其匝数n=100匝，总电阻r=1．0Ω，线圈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R=3．0Ω的定值电阻相连接．线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=1．0T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度ω=2．0rad/s．求：
（1）电阻R两端电压的最大值；
（2）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过周期通过电阻R的电荷量；
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．由交流电的表达式可得
可得频率f=50Hz，A错误；
B．该正弦交流电的有效值
B正确；
CD．当线圈转到如图所示的位置时为中性面，磁通量最大，但电动势为零，CD错误。
故选B。
2．B
【详解】
根据图象可知，交流电的最大电流为10A，周期为0.02s，频率为：，故B正确，D错误；电流有效值：，故AC错误．所以B正确，ACD错误．
3．D
【详解】
线框中产生的电动势的最大值
将线框的边长变为原来的2倍，转速变为原来的后，角速度变为，电动势的最大值变为，则电动势随时间变化的规律为
故选D。
4．D
【详解】
A．图象可知交流电的周期T=0.04s，故频率
故A错误；
B．由图象可知交流电的最大值为100V，因此其有效值为
故B错误；
C．该交流电的角速度为
交流电压瞬时表达式为
故C错误；
D．由图象可知交流电的最大值为100V，电容器的耐压值为交流电的最大值，故此交流电压不可以直接加在耐压值为80V的电容器两端，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
ABCD．将转速提高为原来的两倍，其他条件不变，根据转速与角速度成正比，则角速度变为原来的两倍，即
将其代入原表达式可得现在的表达式为
故选B。
6．B
【详解】
0-1s内的磁通量变化率为：
则感应电动势
1-1.2s内的磁通量变化率为：
则感应电动势
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：Q=I2RT
解得：．
7．C
【详解】
根据可知，当线圈的转速变为原来的一半时，周期变为原来的2倍，选项A错误；穿过线圈的磁通量的最大值为，与转速无关，选项B错误；当线圈的转速变为原来的一半时，角速度变为原来的一半，根据E=nBSω可知，交流电压的最大值变为原来的一半，选项C正确；根据可知，交流电压的有效值变为原来的一半，选项D错误．
8．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。
9．A
【详解】
菱形线圈在磁场中的面积为，线圈以角速度绕轴匀速转动时，线圈中产生的感应电动势的最大值为，有效值为，电流表示数为电路中电流的有效值，电流的有效值，选项A正确；故选A．
10．D
【详解】
A．矩形线框该时刻磁通量最大，感应电动势最小，则感应电流值最小，A错误；
B．矩形线框产生的感应电动势最大值
有效值为
B错误；
C．矩形线框转过半圈过程中产生的热量为
C错误；
D．矩形线框从图示位置转过过程中，通过线框任意横截面电荷量为
D正确。
故选D。
11．A
【详解】
从图象可以知道，交流电电压的最大值为，周期，所以电压有效值为
角速度
所以表达式为
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【详解】
A．时，磁通量的变化率最大，该小型发电机的电动势为最大，故A错误；
B．时，磁通量的变化率最大，磁场与线圈平面平行，故B错误；
CD．从Φ t图线可以看出
感应电动势的最大值为
电路中电流最大值为
串联在外电路中的交流电流表的读数为
故C错误D正确。
故选D。
13．D
【详解】
人通过做功将机械能转化为两部分，一部分是电能被灯泡掉掉了，另一部分是磁场能存储在线圈中，线圈不是耗能元件，只能存储能量，通过线圈的电流越大，存储在线圈中的磁场能越多，依题意，无法确定两次实验电流的大小，无法确定两次实验线圈存储的磁场能的大小，所以无法确定E1和E2的大小。
故选D。
14．BD
【详解】
产生的感应电动势最大值为为：Em=nBSω=100×0.2×0.2×100V=75πV=400V；根据闭合电路欧姆定律得：电流的最大值为：，电流有效值：,选项A错误；电压表的示数为U=IR=300V ，选项C错误；转过90°的过程中外力的功等于产生的电能，选项D正确；根据 ，代入数据可得：q=0.2C，选项B正确，故选BD.
15．ABD
【详解】
“100V 50Hz”的正弦交流电源，其电压的最大值为，当电压的瞬时值为100V时，由，知在正半周有两个解，分别为和，可见交变电流每个周期内将有两次导通，每次导通的时间为
，
可知选项C正确，ABD错误。
本题选择错误的，故选ABD。
16．AD
【详解】
A．由图读出a电压最大值Um，根据周期求解角速度，据电动势最大值公式Em=BSω可以求出穿过线圈磁通量的最大值，故A正确；
B．由图读出两电流周期之比为Ta：Tb=0.4s：0.6s=2：3，而T=1/n，则线圈先后两次转速之比为3：2．故B错误；
C．t=0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零，线圈都与磁场垂直，穿过线圈的磁通量都最大。故C错误；
D．根据Em=BSω=2πnBS，则ab电动势最大值之比为3:2，则图线b的最大值为100V，角速度为，所以图线b电动势的瞬时值表达式为
e=100sinπt（V）
故D正确。
故选AD。
17． 50Hz 0.02s
【详解】
交变电流在一个周期内方向改变两次，1s内电流的方向改变100次，知经历了50个周期，则，频率．
18．
【详解】
通过导线横截面的电荷量为
19．星形接法
【详解】
采用负载星形接法．如果上三相四线制供电，即将三相负荷分别接在A相-N、B相-N，C相-N上．这样每相负载上取的是电源相电压即220V；
20． 10 5000
【详解】
如图，内电流的有效值为：； 内电流的有效值为：；所以交变电流的有效值为10A。
若将此电流接在阻值R=50Ω的电热丝两端，1s内产生的热量，代入数据得Q=5000J。
21．（1）i=；（2）1200π2J=1.19×104J ；（3）0.01C
【详解】
（1）交流电的最大值为
Em=NBSω=100×0.05×0.2×0.2×=20πV
最大电流
Im=
可得到交变电流的瞬时表达式为
i=
（2）外力每分钟需要对转子所做的功
=1.19×104J
（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量
22．（1）e= 20sin10t （V）（2）(3)0.8C
【详解】
（1）从中性面开始计时有：e=Emsinωt
其中：Em = 2πnNBS S=ab.bc
联立可得：e= 20sin10t （V）
电动势有效值为
（2）电流有效值为
代入数据可得：
（3）从图示位置转过180°过程中的平均感应电动势为：
平均感应电流
通过R的电量
联立可得：q=0.8C
23．（1）15V； （2）2．5C
【详解】
（1）线圈中感应电动势的最大值，其中
代入数据解得：
线圈中感应电流的最大值
电阻R两端电压的最大值
（2）设从线圈平面通过中性面时开始，经过周期的时间
此过程中线圈中的平均感应电动势：
通过电阻R的平均电流：
通过电阻R的电荷量：
代入数据，解得：q=2.5C
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，产生的交流电动势e=5sin100t（V）。下列说法正确的是（ ）
A．交流电的频率为100Hz
B．交流电动势的有效值为5V
C．当线圈转到如图所示的位置时电动势最大
D．当线圈转到如图所示的位置时穿过线圈的磁通量为零
2．图示为一正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象，由图可知，这个交流电的
A．有效值为10V
B．频率为50Hz
C．有效值为
D．频率为0.02Hz
3．在匀强磁场中，一正方形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动时，产生的电动势随时间变化的规律为。如果将线框的边长变为原来的2倍，转速变为原来的，其他条件不变，则电动势随时间变化的规律为（ ）
A． B．
C． D．
4．某一电子设备所加正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示，则（ ）
A．交流电的频率为50Hz
B．交流电压的有效值为100V
C．交流电压瞬时表达式为u=100cos25t(V)
D．此交流电压不可以直接加在耐压值为80V的电容器两端
5．如图所示，匀强磁场方向水平向右，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数为n，当转动的角速度为ω时，感应电动势瞬时值表达式为。保持其他条件不变，只将线圈的转速提高到原来的2倍，则表达式变为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化．则线圈中产生交变电流的有效值为（ ）
A．5
B．
C．6 A
D．5 A
7．手摇式发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动时，其磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化．当线圈的转速变为原来的一半时，下列说法正确的是
A．交流电压的变化周期变为原来的一半
B．穿过线圈的磁通量的最大值变为原来的一半
C．交流电压的最大值变为原来的一半
D．交流电压的有效值变为原来的倍
8．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
9．如图所示的菱形单匝线圈abcd,电阻为r,∠bad=60°．线圈与阻值为R的电阻连接,电流表A为理想电表,不计其余电阻．线圈的ac两点恰好在匀强磁场的左边界线上,磁场的磁感应强度为B,让线圈以角速度ω绕轴O0′匀速转动,则电流表的示数为
A． B． C． D．
10．如图所示，矩形线框ABCD以恒定的角速度绕对角线AC转动。AC的左侧存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，已知AB长为，BC长为，线框电阻为R。时刻线框平面与纸面重合，下列说法正确的是（ ）
A．矩形线框该时刻的电流值最大
B．矩形线框产生的感应电动势有效值为
C．矩形线框转过半圈过程中产生的热量为
D．矩形线框从图示位置转过过程中，通过线框任意横截面电荷量为
11．如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ ）
A．最大值是 B．变化周期是
C．有效值是 D．表达式为
12．如图甲所示为一台小型旋转电枢式交流发电机的构造示意图，内阻，外电路电阻，电路中其余电阻不计。发电机的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转动，线圈匝数，转动过程中穿过每匝线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，取，则（ ）
A．时，该小型发电机的电动势为零
B．时，矩形线圈转到中性面位置
C．串联在外电路中的交流电流表的示数为2A
D．感应电动势的最大值为20V
13．两位同学利用图所示装置做实验，第一位同学使金属棒ab在导轨上做匀速运动，第二位同学使金属棒ab在导轨上做变速运动（导轨处于匀强磁场中），但两位同学对ab棒做的功一样多，若第一位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E1，第二位同学做实验时小灯泡消耗的电能为E2，则（ ）
A．E1=E2 B．E1>E2
C．E1
A．通过电阻R的电流有效值为I＝10 A B．通过电阻的电荷量q＝0.2 C
C．电压表的示数为U＝300 V D．外力所做的功为W＝20πJ
15．有一个电子器件，当其两端电压高于100V时则导通，等于或低于100V时则不导通，若把这个电子器件接到“100V 50Hz”的正弦交流电源上，则下列关于这个电子器件的说法错误的是（ ）
A．不导通 B．每秒钟导通50次
C．每秒钟导通100次 D．每次导通时间为
16．—单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图a所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图b所示.以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是（）
A．从图线可算出穿过线圈磁通量的最大值
B．线圈先后两次转速之比为2:3
C．在图线a和b中，t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
D．图线b电动势的瞬时值表达式为E=100sin
二、填空题
17．某正弦式交流电流的方向在1S内改变100次，则其频率f=___ 周期T= _________
18．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ω匀速转动，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=______。
19．一台三相电动机，每个绕组的额定电压是220V，现三相电源的线电压是380V，则这台电动机的绕组应联________．
20．如图所示的交变电流的有效值I=___________A（其中每个周期的后半周期的图像为半个周期的正弦曲线）。若将此电流接在阻值R=50Ω的电热丝两端，1s内产生的热量为___________J。
综合题
21．发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈，将它置于B=0.05T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2，外电路的电阻为8，试求：
（1）交变电流的瞬时表达式；
（2）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量；
22．如图所示，abcd是交流发电机的矩形线圈, ab=20cm,bc=10cm, 共N=200匝, 它在B=0.5T的匀强磁场中绕中心轴OO′顺时针方向匀速转动，转速为n=r/min,线圈的总电阻为r=1Ω,外电阻为R=4Ω,试求:
（1）从图示位置开始计时,线圈中感应电动势瞬时值表达式e=？.
（2）电流表读数I=？
（3）从图示位置转过180°过程中通过R的电量q=？
23．如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L1=0．40m、L2=0．25m，其匝数n=100匝，总电阻r=1．0Ω，线圈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R=3．0Ω的定值电阻相连接．线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B=1．0T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度ω=2．0rad/s．求：
（1）电阻R两端电压的最大值；
（2）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过周期通过电阻R的电荷量；
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．由交流电的表达式可得
可得频率f=50Hz，A错误；
B．该正弦交流电的有效值
B正确；
CD．当线圈转到如图所示的位置时为中性面，磁通量最大，但电动势为零，CD错误。
故选B。
2．B
【详解】
根据图象可知，交流电的最大电流为10A，周期为0.02s，频率为：，故B正确，D错误；电流有效值：，故AC错误．所以B正确，ACD错误．
3．D
【详解】
线框中产生的电动势的最大值
将线框的边长变为原来的2倍，转速变为原来的后，角速度变为，电动势的最大值变为，则电动势随时间变化的规律为
故选D。
4．D
【详解】
A．图象可知交流电的周期T=0.04s，故频率
故A错误；
B．由图象可知交流电的最大值为100V，因此其有效值为
故B错误；
C．该交流电的角速度为
交流电压瞬时表达式为
故C错误；
D．由图象可知交流电的最大值为100V，电容器的耐压值为交流电的最大值，故此交流电压不可以直接加在耐压值为80V的电容器两端，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
ABCD．将转速提高为原来的两倍，其他条件不变，根据转速与角速度成正比，则角速度变为原来的两倍，即
将其代入原表达式可得现在的表达式为
故选B。
6．B
【详解】
0-1s内的磁通量变化率为：
则感应电动势
1-1.2s内的磁通量变化率为：
则感应电动势
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：Q=I2RT
解得：．
7．C
【详解】
根据可知，当线圈的转速变为原来的一半时，周期变为原来的2倍，选项A错误；穿过线圈的磁通量的最大值为，与转速无关，选项B错误；当线圈的转速变为原来的一半时，角速度变为原来的一半，根据E=nBSω可知，交流电压的最大值变为原来的一半，选项C正确；根据可知，交流电压的有效值变为原来的一半，选项D错误．
8．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。
9．A
【详解】
菱形线圈在磁场中的面积为，线圈以角速度绕轴匀速转动时，线圈中产生的感应电动势的最大值为，有效值为，电流表示数为电路中电流的有效值，电流的有效值，选项A正确；故选A．
10．D
【详解】
A．矩形线框该时刻磁通量最大，感应电动势最小，则感应电流值最小，A错误；
B．矩形线框产生的感应电动势最大值
有效值为
B错误；
C．矩形线框转过半圈过程中产生的热量为
C错误；
D．矩形线框从图示位置转过过程中，通过线框任意横截面电荷量为
D正确。
故选D。
11．A
【详解】
从图象可以知道，交流电电压的最大值为，周期，所以电压有效值为
角速度
所以表达式为
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【详解】
A．时，磁通量的变化率最大，该小型发电机的电动势为最大，故A错误；
B．时，磁通量的变化率最大，磁场与线圈平面平行，故B错误；
CD．从Φ t图线可以看出
感应电动势的最大值为
电路中电流最大值为
串联在外电路中的交流电流表的读数为
故C错误D正确。
故选D。
13．D
【详解】
人通过做功将机械能转化为两部分，一部分是电能被灯泡掉掉了，另一部分是磁场能存储在线圈中，线圈不是耗能元件，只能存储能量，通过线圈的电流越大，存储在线圈中的磁场能越多，依题意，无法确定两次实验电流的大小，无法确定两次实验线圈存储的磁场能的大小，所以无法确定E1和E2的大小。
故选D。
14．BD
【详解】
产生的感应电动势最大值为为：Em=nBSω=100×0.2×0.2×100V=75πV=400V；根据闭合电路欧姆定律得：电流的最大值为：，电流有效值：,选项A错误；电压表的示数为U=IR=300V ，选项C错误；转过90°的过程中外力的功等于产生的电能，选项D正确；根据 ，代入数据可得：q=0.2C，选项B正确，故选BD.
15．ABD
【详解】
“100V 50Hz”的正弦交流电源，其电压的最大值为，当电压的瞬时值为100V时，由，知在正半周有两个解，分别为和，可见交变电流每个周期内将有两次导通，每次导通的时间为
，
可知选项C正确，ABD错误。
本题选择错误的，故选ABD。
16．AD
【详解】
A．由图读出a电压最大值Um，根据周期求解角速度，据电动势最大值公式Em=BSω可以求出穿过线圈磁通量的最大值，故A正确；
B．由图读出两电流周期之比为Ta：Tb=0.4s：0.6s=2：3，而T=1/n，则线圈先后两次转速之比为3：2．故B错误；
C．t=0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零，线圈都与磁场垂直，穿过线圈的磁通量都最大。故C错误；
D．根据Em=BSω=2πnBS，则ab电动势最大值之比为3:2，则图线b的最大值为100V，角速度为，所以图线b电动势的瞬时值表达式为
e=100sinπt（V）
故D正确。
故选AD。
17． 50Hz 0.02s
【详解】
交变电流在一个周期内方向改变两次，1s内电流的方向改变100次，知经历了50个周期，则，频率．
18．
【详解】
通过导线横截面的电荷量为
19．星形接法
【详解】
采用负载星形接法．如果上三相四线制供电，即将三相负荷分别接在A相-N、B相-N，C相-N上．这样每相负载上取的是电源相电压即220V；
20． 10 5000
【详解】
如图，内电流的有效值为：； 内电流的有效值为：；所以交变电流的有效值为10A。
若将此电流接在阻值R=50Ω的电热丝两端，1s内产生的热量，代入数据得Q=5000J。
21．（1）i=；（2）1200π2J=1.19×104J ；（3）0.01C
【详解】
（1）交流电的最大值为
Em=NBSω=100×0.05×0.2×0.2×=20πV
最大电流
Im=
可得到交变电流的瞬时表达式为
i=
（2）外力每分钟需要对转子所做的功
=1.19×104J
（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量
22．（1）e= 20sin10t （V）（2）(3)0.8C
【详解】
（1）从中性面开始计时有：e=Emsinωt
其中：Em = 2πnNBS S=ab.bc
联立可得：e= 20sin10t （V）
电动势有效值为
（2）电流有效值为
代入数据可得：
（3）从图示位置转过180°过程中的平均感应电动势为：
平均感应电流
通过R的电量
联立可得：q=0.8C
23．（1）15V； （2）2．5C
【详解】
（1）线圈中感应电动势的最大值，其中
代入数据解得：
线圈中感应电流的最大值
电阻R两端电压的最大值
（2）设从线圈平面通过中性面时开始，经过周期的时间
此过程中线圈中的平均感应电动势：
通过电阻R的平均电流：
通过电阻R的电荷量：
代入数据，解得：q=2.5C
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