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 | 701.6KB | ||
| 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 20:59:19 | ||
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文档简介
3.2 交变电流的描述
一、单选题
1．正弦交流电源与电阻R1、R2、交流电压表按图甲所示的方式连接，，，交流电压表的示数是20V，图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则（ ）
A．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是
B．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是
C．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是
D．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是
2．如图所示，某小型发电机的N、S磁极之间的磁场可看作为匀强磁场，磁场的磁感应强度大小T，边长m的正方形线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动，线圈的两侧经集流管和电刷与阻值为的电阻相连。与R并联的交流电压表为理想电表，其示数V。已知正方形线圈的匝数，电阻为，则从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为（ ）
A． B．
C． D．
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甲所示，若把某个物理量变为原来的2倍，其产生的电动势的变化规律变为如图乙所示，则变化的这个物理量是（ ）
A．线圈的匝数 B．线圈的面积
C．线圈的角速度 D．线圈的周期
5．一矩形金属线圈共10匝，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．此交变电流电动势的有效值为
C．时，线圈平面与中性面重合，此时磁通量为零
D．耐压为的电容器能够在该交变电路中使用
6．如图所示为一台手摇发电机，它的大轮半径是小轮半径的十倍，小轮和线圈同轴转动，线圈的匝数为100匝，线圈的面积为50 cm2，磁铁产生的匀强磁场的磁感应强度为0.1 T。现在该发电机两端接一个特殊的灯泡，灯泡两端电压超过2 V时灯泡开始发光，但两端电压超过6 V时灯泡就会烧断。已知皮带不打滑，发电机线圈电阻可忽略不计。某同学摇动手柄点亮灯泡，下列说法正确的是（ ）
A．题目当中的“2 V”和“6 V”是指灯泡两端的最大电压
B．当大轮匀速转动时发电机输出方波交变电流
C．若要灯泡能够安全发光，该同学摇手柄的最小角速度为rad/s
D．若要灯泡能够安全发光，该同学摇手柄的最大角速度为rad/s
7．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2min，则下列说法正确的是（ ）
A．通过该电阻的电荷量为120C B．通过电阻的电流的有效值为0.5A
C．电阻产生的焦耳热为500J D．电阻两端电压的有效值为V
二、多选题
8．一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势峰值为V，线圈匀速转动的角速度为。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2kΩ，线圈内阻不计，从中性面开始计时。则下列说法正确的是（ ）
A．电动势瞬时表达式为
B．电路中电路的电流的峰值为A
C．1s内电流方向改变50次
D．若发电机转速加倍，则外电阻在相同的时间内产生的热量变为原来的4倍
9．矩形线框在匀强磁场内绕垂直磁场方向的轴匀速转动的过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．第1s末线圈平面垂直于磁场，通过线圈的磁通量变化率最大
B．第1s末线圈平面平行于磁场，通过线圈的磁通量变化率最大
C．第2s末线圈平面平行于磁场，通过线圈的磁通量最小
D．第2s末线圈平面垂直于磁场，通过线圈的磁通量最大
10．如图所示是一台发电机的模型图，面积为0.01m2的正方形线圈从中性面开始以角速度ω=10πrad/s绕OO′轴匀速转动，线圈共100匝，总电阻为2Ω。线圈所在匀强磁场的磁感应强度大小B=T，外电路中理想二极管与电阻R串联，，电流表为理想电表。则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为
B．在一个周期内，电阻R上产生的热量为0.4J
C．单匝线圈的AB边受到的安培力最大值为N
D．在一个周期内，外力对发电机做的功为0.5J
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
三、填空题
12．如图所示是通过某用电器的电流图像，该交流电的频率是__________Hz，通过该用电器的电流的有效值是_________A。
13．如图所示，有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20 cm，线圈总电阻为1 Ω，线圈绕垂直磁场方向的OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，该线圈产生的感应电动势的峰值为___________，感应电流的峰值为___________，在图示位置时感应电动势为___________，从图示位置转过90°时感应电动势为___________。
四、解答题
14．在匀强磁场中有一矩形线圈，绕线圈平面内垂直于磁感线的轴匀速转动。线圈中产生的感应电动势随时间变化的图像如图所示，试求出该感应电动势的最大值、有效值、周期和频率，写出该感应电动势随时间变化的关系式。
15．如图所示，是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度匀速转动。在边与磁场方向的夹角到达30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小是多少？标出线框此时的电流方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。
16．交流发电机的原理如图甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为，求：
（1）通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？
（2）矩形线圈转动的周期是多少？
（3）线圈电阻上产生的电热功率是多少？
（4）保持线圈匀速转动，内外力对线圈做的功是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
CD．电压表的示数是电压的有效值，即R2两端的电压的有效值为20V，所以最大值为20V，CD选项都错误；
AB．电路中的电流的有效值为
按照余弦规律变化，则通过R1的电流i1随时间t变化的规律是
选项A正确，B错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
由闭合电路欧姆定律
解得
所以
V
又因为
可得线圈转动的角速度为
从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为
故B正确，A、C、D错误。
故选B。
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．D
【详解】
AB．因为矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦式交变电流的表达式为 ，将线圈的匝数或面积变为原来的2倍，交变电流的感应电动势的最大值将变为原来的2倍，交变电流的周期不变，不符合图象乙，选项A、B错误；
C．将线圈的角速度变为原来的2倍，则其产生的感应电动势的最大值将变为原来的2倍，交变电流的周期将变为原来的一半，不符合图象乙，选项C错误；
D．将线圈的周期增加为原来的2倍后，根据ω=，其角速度变为原来的，那么产生的感应电动势的最大值将变为原来的，交变电流的周期变为原来的2倍，符合图象乙，选项D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
A．根据
可知，该交流电的频率为
故A错误；
B．该正弦交流电的最大值为，则有效值为
故B正确；
C．通过表达式可得t=0时，电动势为零，则此时线圈处在中性面上，磁通量最大，故C错误；
D．230V小于该交流电的最大值为，所以耐压为230V的电容器不能在该交变电路中使用，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．灯泡两端的电压指的是电压有效值，故A错误；
B．由于线圈在匀强磁场中匀速转动，所以产生的电流一定是正弦式交变电流，故B错误；
CD．灯泡两端电压最大值为
电压有效值为
由皮带上各个位置线速度大小相等有
解得该同学摇手柄的角速度
所以当V时
当V时
故C正确，D错误。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
A．在一个周期T＝2s内，通过该电阻的电荷量为
＝2C
2 min内共有60个周期，所以总电量
q总＝60q＝60×2C＝120C
故A正确；
B D．在一个周期内，电阻产生的焦耳热为
代入数据解得电阻两端电压的有效值，则通过电阻的电流的有效值为
故BD错误；
C．电阻产生的焦耳热
故C错误；
故选：A。
8．AD
【详解】
A．由交流电的变化规律可得，从中性面开始计算时，线圈中电动势的瞬时表达式为
故A正确；
B．由欧姆定律得电路中电流的峰值为
故B错误；
C．交流电的频率为
电流在一个周期内方向改变2次，则1s内电流方向改变100次，故C错误；
D．线圈电动势的最大值为
若发电机转速加倍，则电动势的最大值变为原来的2倍，则线圈产生的电动势的有效值变为原来的2倍，由
可知功率变为原来的4倍，则外电阻在相同的时间内产产生的热量变为原来的4倍，故D正确。
故选AD。
9．BD
【解析】
【详解】
CD．0时刻、2s末，产生的感应电动势为零，线圈平面垂直于磁场，即线圈处于中性面，通过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，C错误，D正确；
AB．1s末、3s末，产生的感应电动势最大，线圈平面平行于磁场，通过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，A错误，B正确。
故选BD。
10．BD
【解析】
【详解】
A．该线圈产生的电动势的最大值
则产生感应电动势的有效值为
则电流为
极管的由于二单向导电性，结合有效值的定义得
解得电流表的示数
故A错误；
B．电流的周期为
在一个周期内，电阻R上产生的热量为
故B正确；
C．线圈中的最大电流为
AB的长度为0.1m，则单匝线圈的最大安培力为
故C错误；
D．一个周期内电路中产生的热量为
由能量守恒定律可知在一个周期内，外力对发电机做的功为，故D正确。
故选BD。
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． 50 0. 2
【解析】
【详解】
由电流图像可知交流电的周期为，由频率和周期关系可得
设有效值为I，根据交流电有效值的定义可得
解得
13． 6.28 V 6.28 A 6.28 V 0
【详解】
感应电动势的峰值为Em=NωBS=10×10π×0.5×0.22 V≈6.28 V
感应电流的峰值为Im==6.28 A
题图所示位置线圈中产生的感应电动势最大，为6.28 V
从题图所示位置转过90°时，线圈平面位于中性面，切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，感应电动势为0.
14．10V；；0.02s；；e=10sin100t（V）
【详解】
电动势的最大值
Em=10V
有效值
电动势的周期
T=0.02s
频率
所以，感应电动势随时间变化的关系式为
e=10sin100πtV
15．；
【详解】
图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为K→N→M→L→K，如图
从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为
当线圈平面与垂直中性面夹角为30°时，即
则
16．（1）2.0A；（2）；（3）；（4）240J
【详解】
（1）由电流与时间图可知，通过线圈导线的任一个横截面的电流最大值为
（2）由图可知，交流电的周期为，所以矩形线圈转动的周期为；
（3）由有效值
可知，线圈电阻上产生的电热功率为
（4）外界对线圈做功转化为电能再转化为电热，1分钟内外界对线圈做的功为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．正弦交流电源与电阻R1、R2、交流电压表按图甲所示的方式连接，，，交流电压表的示数是20V，图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则（ ）
A．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是
B．通过R1的电流i1随时间t变化的规律是
C．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是
D．R2两端的电压u2随时间t变化的规律是
2．如图所示，某小型发电机的N、S磁极之间的磁场可看作为匀强磁场，磁场的磁感应强度大小T，边长m的正方形线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动，线圈的两侧经集流管和电刷与阻值为的电阻相连。与R并联的交流电压表为理想电表，其示数V。已知正方形线圈的匝数，电阻为，则从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为（ ）
A． B．
C． D．
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甲所示，若把某个物理量变为原来的2倍，其产生的电动势的变化规律变为如图乙所示，则变化的这个物理量是（ ）
A．线圈的匝数 B．线圈的面积
C．线圈的角速度 D．线圈的周期
5．一矩形金属线圈共10匝，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．此交变电流电动势的有效值为
C．时，线圈平面与中性面重合，此时磁通量为零
D．耐压为的电容器能够在该交变电路中使用
6．如图所示为一台手摇发电机，它的大轮半径是小轮半径的十倍，小轮和线圈同轴转动，线圈的匝数为100匝，线圈的面积为50 cm2，磁铁产生的匀强磁场的磁感应强度为0.1 T。现在该发电机两端接一个特殊的灯泡，灯泡两端电压超过2 V时灯泡开始发光，但两端电压超过6 V时灯泡就会烧断。已知皮带不打滑，发电机线圈电阻可忽略不计。某同学摇动手柄点亮灯泡，下列说法正确的是（ ）
A．题目当中的“2 V”和“6 V”是指灯泡两端的最大电压
B．当大轮匀速转动时发电机输出方波交变电流
C．若要灯泡能够安全发光，该同学摇手柄的最小角速度为rad/s
D．若要灯泡能够安全发光，该同学摇手柄的最大角速度为rad/s
7．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2min，则下列说法正确的是（ ）
A．通过该电阻的电荷量为120C B．通过电阻的电流的有效值为0.5A
C．电阻产生的焦耳热为500J D．电阻两端电压的有效值为V
二、多选题
8．一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势峰值为V，线圈匀速转动的角速度为。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2kΩ，线圈内阻不计，从中性面开始计时。则下列说法正确的是（ ）
A．电动势瞬时表达式为
B．电路中电路的电流的峰值为A
C．1s内电流方向改变50次
D．若发电机转速加倍，则外电阻在相同的时间内产生的热量变为原来的4倍
9．矩形线框在匀强磁场内绕垂直磁场方向的轴匀速转动的过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．第1s末线圈平面垂直于磁场，通过线圈的磁通量变化率最大
B．第1s末线圈平面平行于磁场，通过线圈的磁通量变化率最大
C．第2s末线圈平面平行于磁场，通过线圈的磁通量最小
D．第2s末线圈平面垂直于磁场，通过线圈的磁通量最大
10．如图所示是一台发电机的模型图，面积为0.01m2的正方形线圈从中性面开始以角速度ω=10πrad/s绕OO′轴匀速转动，线圈共100匝，总电阻为2Ω。线圈所在匀强磁场的磁感应强度大小B=T，外电路中理想二极管与电阻R串联，，电流表为理想电表。则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为
B．在一个周期内，电阻R上产生的热量为0.4J
C．单匝线圈的AB边受到的安培力最大值为N
D．在一个周期内，外力对发电机做的功为0.5J
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
三、填空题
12．如图所示是通过某用电器的电流图像，该交流电的频率是__________Hz，通过该用电器的电流的有效值是_________A。
13．如图所示，有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20 cm，线圈总电阻为1 Ω，线圈绕垂直磁场方向的OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，该线圈产生的感应电动势的峰值为___________，感应电流的峰值为___________，在图示位置时感应电动势为___________，从图示位置转过90°时感应电动势为___________。
四、解答题
14．在匀强磁场中有一矩形线圈，绕线圈平面内垂直于磁感线的轴匀速转动。线圈中产生的感应电动势随时间变化的图像如图所示，试求出该感应电动势的最大值、有效值、周期和频率，写出该感应电动势随时间变化的关系式。
15．如图所示，是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度匀速转动。在边与磁场方向的夹角到达30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势e的大小是多少？标出线框此时的电流方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。
16．交流发电机的原理如图甲所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕轴匀速转动，在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，已知线圈的电阻为，求：
（1）通过线圈导线的任一个横截面的电流的最大值是多少？
（2）矩形线圈转动的周期是多少？
（3）线圈电阻上产生的电热功率是多少？
（4）保持线圈匀速转动，内外力对线圈做的功是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
CD．电压表的示数是电压的有效值，即R2两端的电压的有效值为20V，所以最大值为20V，CD选项都错误；
AB．电路中的电流的有效值为
按照余弦规律变化，则通过R1的电流i1随时间t变化的规律是
选项A正确，B错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
由闭合电路欧姆定律
解得
所以
V
又因为
可得线圈转动的角速度为
从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为
故B正确，A、C、D错误。
故选B。
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．D
【详解】
AB．因为矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦式交变电流的表达式为 ，将线圈的匝数或面积变为原来的2倍，交变电流的感应电动势的最大值将变为原来的2倍，交变电流的周期不变，不符合图象乙，选项A、B错误；
C．将线圈的角速度变为原来的2倍，则其产生的感应电动势的最大值将变为原来的2倍，交变电流的周期将变为原来的一半，不符合图象乙，选项C错误；
D．将线圈的周期增加为原来的2倍后，根据ω=，其角速度变为原来的，那么产生的感应电动势的最大值将变为原来的，交变电流的周期变为原来的2倍，符合图象乙，选项D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
A．根据
可知，该交流电的频率为
故A错误；
B．该正弦交流电的最大值为，则有效值为
故B正确；
C．通过表达式可得t=0时，电动势为零，则此时线圈处在中性面上，磁通量最大，故C错误；
D．230V小于该交流电的最大值为，所以耐压为230V的电容器不能在该交变电路中使用，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．灯泡两端的电压指的是电压有效值，故A错误；
B．由于线圈在匀强磁场中匀速转动，所以产生的电流一定是正弦式交变电流，故B错误；
CD．灯泡两端电压最大值为
电压有效值为
由皮带上各个位置线速度大小相等有
解得该同学摇手柄的角速度
所以当V时
当V时
故C正确，D错误。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
A．在一个周期T＝2s内，通过该电阻的电荷量为
＝2C
2 min内共有60个周期，所以总电量
q总＝60q＝60×2C＝120C
故A正确；
B D．在一个周期内，电阻产生的焦耳热为
代入数据解得电阻两端电压的有效值，则通过电阻的电流的有效值为
故BD错误；
C．电阻产生的焦耳热
故C错误；
故选：A。
8．AD
【详解】
A．由交流电的变化规律可得，从中性面开始计算时，线圈中电动势的瞬时表达式为
故A正确；
B．由欧姆定律得电路中电流的峰值为
故B错误；
C．交流电的频率为
电流在一个周期内方向改变2次，则1s内电流方向改变100次，故C错误；
D．线圈电动势的最大值为
若发电机转速加倍，则电动势的最大值变为原来的2倍，则线圈产生的电动势的有效值变为原来的2倍，由
可知功率变为原来的4倍，则外电阻在相同的时间内产产生的热量变为原来的4倍，故D正确。
故选AD。
9．BD
【解析】
【详解】
CD．0时刻、2s末，产生的感应电动势为零，线圈平面垂直于磁场，即线圈处于中性面，通过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，C错误，D正确；
AB．1s末、3s末，产生的感应电动势最大，线圈平面平行于磁场，通过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，A错误，B正确。
故选BD。
10．BD
【解析】
【详解】
A．该线圈产生的电动势的最大值
则产生感应电动势的有效值为
则电流为
极管的由于二单向导电性，结合有效值的定义得
解得电流表的示数
故A错误；
B．电流的周期为
在一个周期内，电阻R上产生的热量为
故B正确；
C．线圈中的最大电流为
AB的长度为0.1m，则单匝线圈的最大安培力为
故C错误；
D．一个周期内电路中产生的热量为
由能量守恒定律可知在一个周期内，外力对发电机做的功为，故D正确。
故选BD。
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． 50 0. 2
【解析】
【详解】
由电流图像可知交流电的周期为，由频率和周期关系可得
设有效值为I，根据交流电有效值的定义可得
解得
13． 6.28 V 6.28 A 6.28 V 0
【详解】
感应电动势的峰值为Em=NωBS=10×10π×0.5×0.22 V≈6.28 V
感应电流的峰值为Im==6.28 A
题图所示位置线圈中产生的感应电动势最大，为6.28 V
从题图所示位置转过90°时，线圈平面位于中性面，切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，感应电动势为0.
14．10V；；0.02s；；e=10sin100t（V）
【详解】
电动势的最大值
Em=10V
有效值
电动势的周期
T=0.02s
频率
所以，感应电动势随时间变化的关系式为
e=10sin100πtV
15．；
【详解】
图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为K→N→M→L→K，如图
从垂直中性面开始计时感应电动势的瞬时表达式为
当线圈平面与垂直中性面夹角为30°时，即
则
16．（1）2.0A；（2）；（3）；（4）240J
【详解】
（1）由电流与时间图可知，通过线圈导线的任一个横截面的电流最大值为
（2）由图可知，交流电的周期为，所以矩形线圈转动的周期为；
（3）由有效值
可知，线圈电阻上产生的电热功率为
（4）外界对线圈做功转化为电能再转化为电热，1分钟内外界对线圈做的功为
答案第1页，共2页
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