3.2交变电流的产生（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.2交变电流的产生（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-10 22:59:21 | ||
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文档简介
鲁科版 （2019）选择性必修第二册 3.2 交变电流的产生
一、单选题
1．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R=10Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10V。图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象，则（ ）
A．电阻R上的电功率为20W
B．t=0.02s时，R两端的电压瞬时值为零
C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100πtV
D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i=14.1cos50πtA
2．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为，则（ ）
A．时，线圈平面垂直于磁感线 B．时，线圈中的电流改变方向
C．时，线圈中的感应电动势最大 D．一个周期内，线圈产生的热量为
3．交流发电机的示意图如图所示，当线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时，电路中产生的最大电流为，已知线圈转动的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置磁通量最大，磁通量的变化率最大
B．图示位置电流最大，方向为A→B
C．从图示位置开始经过，电流方向将发生改变
D．从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为
4．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（ ）
A．与甲灯串联的元件X是电感线圈 B．与乙灯串联的元件Y是电阻
C．与甲灯串联的元件X是电容器 D．与乙灯串联的元件Y是电感线圈
5．N匝圆形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，从中性面开始转过180°过程中，感应电动势的有效值和平均值之比为（ ）
A． B． C． D．
6．家用电器通常不能直接接到380V的动力电路上，某种电器要求接到交变电压是的电源上使用，交变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。对于交变电压u，下列说法正确的是（ ）
A．用电压表测该电压其示数为
B．将该电压加在220的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为220W
C．电流方向每秒改变50次
D．交流电的频率为50Hz，当t=0.1s时
7．家庭电路中交流电压随时间变化的规律为，则该电压的（ ）
A．最大值是220V B．有效值是220V
C．周期是100s D．频率是100Hz
8．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
D．线圈通过中性面时,磁通量为零
9．一交变电流随时间变化的图象如图所示，此交变电流的有效值是（ ）
A．7A B．A C．A D．10A
10．2021年10月21日，我国首台永磁直驱海上风力发电机成功下线。如图为海上风力发电机，若旋转电枢式发电机产生的感应电动势为，仅将风力发电机的转速增加到原来的2倍，其他条件不变，则感应电动势为（ ）
A． B．
C． D．
11．有一种交流滤波电容，在电子器材中广泛应用，如图所示为某一电容器，下列说法正确的是（ ）
A．电容器能阻止交流电的通过
B．标注的“”为该电容的击穿电压
C．电容器未击穿条件下电压每升高，电量就增加
D．只有给该电容器加的电压时，电容器的电容才为
12．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
13．交流发电机在工作时的电动势为，若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，则其电动势变为（ ）
A． B．
C． D．
14．图是一正弦式交变电流的电压图象。由图可知，此交变电流的电压和频率为（ ）
A．有效值为311V B．有效值为220V
C．频率为200Hz D．频率为100Hz
15．如图所示，某圆形N匝金属线圈放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，线圈的面积为S，电阻不计，线圈可绕OO′自由转动，并通过电刷与外电路相连，定值电阻的阻值为R，电压表为理想交流电表，现使线圈从图示位置匀速转动，周期为T，下列说法正确的是（ ）
A．电容器的耐压值至少为
B．电压表的示数
C．一个周期内，定值电阻上产生的热量为
D．在四分之一周期内通过线圈某一横截面的电荷量为
二、填空题
16．如图所示，三个图中的和周期T相同。甲图为正弦式交流电，则电流的有效值为______；乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，电流的有效值为______；丙图为方波式交流电，电流的有效值为______；
17．如图所示是某正弦交变电流的图像，该交变电流有效值为___________ ，根据图像写出交变电流的瞬时值表达式为___________；若该电流在t=0.0025s时刻才开始记时，则该交变电流的瞬时值表达式为___________。（计算时）
18．有效值：让交变电流与恒定电流分别通过______的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的______相等，则此恒定电流的数值叫作交变电流的有效值。
19．我国居民生活所用交流电电压的有效值是___________V，频率是___________Hz，电压的瞬时值表达式为u=___________V。
三、解答题
20．如图所示线圈面积为0.05m2，共100匝，线圈总电阻为Ω，外电阻Ω，线圈处于的匀强磁场中。当线圈绕OO＇以转速r/s匀速转动时，从线圈处于图示位置开始计时，求：
（1）写出电动势的瞬时表达式；
（2）线圈转动中电流最大值；
（3）线圈转动中交流电压表的示数U；
（4）线圈转过180°的过程中，通过电阻的电荷量q。
21．如图所示，在两正对磁极间磁感应强度大小的匀强磁场中，一匝数、面积的矩形金属线圈以转速绕与磁场垂直的转轴匀速转动，在电刷处外接一理想交流电压表，求电压表的示数U。（结果保留三位有效数字）
22．如图所示，有一单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴以角速度匀速转动，边、的长度分别为和，轴分别通过和的中点，线圈的总电阻为r，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环e、f（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值为R的定值电阻连接。求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）线圈平面由图示位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式；
（3）电阻R的电功率。
23．图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向迅速转动，线圈的匝数，线圈的电阻，线圈的两端经集流环与电阻连接，。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间按图乙所示正弦规律变化。从开始，线圈转过60°时感应电流是多大？
24．如图所示，正方形线圈的边长是，共150匝，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速绕中心轴线匀速旋转时，求：
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线图转过时电动势的瞬时值。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．电阻R上的电功率为
选项A错误；
B．由题图乙知t=0.02s时磁通量变化率最大，R两端的电压瞬时值最大，选项B错误；
C．R两端的电压u随时间t变化的规律是
u=14.1cos100πtV
选项C正确；
D．通过R的电流i随时间t变化的规律是
选项D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．根据图象可知，在t=0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，A错误；
B．Φ-t图象的斜率为，即表示磁通量的变化率，在0.5s～1.5s之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流强度方向不变，B错误；
C．由图像可得在t=1.5s时，通过线圈的磁量最大，线圈位于中性面，感应电动势为0，C错误；
D．感应电动势的最大值为
有效值为
根据焦耳定律可得一个周期产生的热为
D正确。
故选AD。
3．D
【详解】
ABC.图示位置为中性面，磁通量最大，磁通量的变化率最小，电流最小，每经过一次图示位置的中性面，电流方向就改变一次，故ABC错误；
D．从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮，说明乙支路为开路，即与乙灯串联的元件Y可能是电容器，当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，因为电感线圈是通直流阻交流，所以与甲灯串联的元件X是电感线圈，因为电容器是隔直流通交流，所以与乙灯串联的元件Y是电容器。
故选A。
5．C
【详解】
线圈从中性面转动180°过程中，感应电动势的平均值为：
感应电动势的最大值
Em=NBSω
感应电动势的有效值
感应电动势的有效值和平均值之比
故选C。
6．B
【详解】
A．电压表读数为有效值，故其示数应为
A错误；
B．电阻消耗的功率为
B正确；
C．该交流电的频率为
该交流电的周期为
电流方向改变次数n为
联立解得
C错误；
D．由C分析可知，交流电的频率为50Hz，当t=0.1s时有
D错误。
故选B。
7．B
【详解】
AB．根据交流电压随时间变化的表达式 ，可知该电压的最大值为
有效值为
A错误B正确；
CD．根据交流电压随时间变化的表达式可知， ，可得周期为
频率为
CD错误。
故选B。
8．C
【详解】
ABC．感应电动势的方向即为感应电流的方向，当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时，线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次，线圈转动一周，两次经过中性面，感应电流和感应电动势方向都要改变两次，AB错误C正确；
D．线圈通过中性面时，磁通量最大，磁通量变化率为零，D错误。
故选C。
9．B
【详解】
根据有效值的定义得
解得
故选B。
10．C
【详解】
由感应电动势的瞬时表达式为可知
仅将风力发电机的转速增加到原来的2倍，又因为转速与角速度成正比，故角速度变为原来的两倍，所以有
所以感应电动势的瞬时值表达式为
故选C。
11．C
【详解】
A．电容器能“通交流，阻直流”，选项A错误；
B．电容器外壳上标的电压是电容器允许的最大电压，即电容器的正常工作时的最大电压，不是击穿电压，故B错误；
C．根据
Q=CU
可得
Q=C U
则电容器未击穿条件下电压每升高，电量就增加
选项C正确；
D．电容器的电容与所加的电压无关，选项D错误。
故选C。
12．A
【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。
13．D
【详解】
根据
线框的转速提高到原来的两倍时，最大感应电动势为
则感应电动势的瞬时表达式
故D正确，ABC错误。
故选D。
14．B
【详解】
AB．根据图象可知该交流电的电压最大值是311V，故有效值为
A错误，B正确；
CD．由图可知，周期为0.02s，所以频率为
CD错误。
故选B。
15．C
【详解】
A．电容器的耐压值应为路端电压的最大值，即
故A错误；
B．由图可知，产生的是正弦式交流电，交流电压表的示数为路端电压的有效值，则有
故B错误；
C．一个周期内，外电阻上产生的热量为
故C正确；
D．前四分之一周期内，通过线圈某一横截面的电量为
故D错误。
故选C。
16．
【详解】
[1]甲图为正弦式交流电，则电流的有效值为；
[2]乙图
解得电流的有效值为
[3]丙图
电流的有效值为
17．
【详解】
[1][2]设该交变电流的瞬时值表达式为
由图像可知周期T=0.02s，则角速度为
当时，有
解得Im=2A，所以该交变电流的有效值为
交变电流瞬时值的表达式为
[3]若该电流在t=0.0025s时才开始计时，则该交变电流的瞬时值表达式可写为
令t=0，则有
解得（另一解不符合题意，故舍去）。
故所求瞬时值表达式为
18． 大小相同 热量
略
19． 220V 50Hz
【详解】
[1][2]我国居民生活所用交流电电压的有效值是220V，频率是50Hz。
[3]我国居民生活所用交流电电压峰值为
角频率为
电压瞬时值表达式为
20．（1）（2）（3）63.6V（4）
【详解】
（1）线圈转动的角速度
根据题意可知，感应电动势的最大值
则从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为
（2）线圈转动中电流最大值
（3）电动势的有效值为
电路中电流表的示数为
电压表读数为
（4）线圈转过的过程中，通过电阻的电荷量
21．
【详解】
由于转速，即频率，设金属线圈产生的电动势的峰值为，则有
解得
22．（1） ；（2） ；（3）
【详解】
（1）根据正弦式交变电流的产生规律可知，线圈感应电动势最大值
（2）则线圈平面由如图所示位置开始计时，t时刻感应电动势瞬时值的表达式
（3）电动势的有效值为
根据欧姆定律，电流为
电阻R的功率
23．1A
【详解】
交流发电机产生电动势的最大值
而，，所以
由图线可知：，，所以
则
感应电流瞬时值表达式为
当时，解得
i=1A
24．（1）；（2）
分别将、的数值推出，代入一般式就得出了瞬时值表达式。求瞬时值时，只需把t的时刻代入表达式就可以了。
【详解】
（1）根据从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为
代入数据可得
（2）当时，电动势的瞬时值
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R=10Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10V。图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象，则（ ）
A．电阻R上的电功率为20W
B．t=0.02s时，R两端的电压瞬时值为零
C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100πtV
D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i=14.1cos50πtA
2．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为，则（ ）
A．时，线圈平面垂直于磁感线 B．时，线圈中的电流改变方向
C．时，线圈中的感应电动势最大 D．一个周期内，线圈产生的热量为
3．交流发电机的示意图如图所示，当线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时，电路中产生的最大电流为，已知线圈转动的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置磁通量最大，磁通量的变化率最大
B．图示位置电流最大，方向为A→B
C．从图示位置开始经过，电流方向将发生改变
D．从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为
4．如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有：（ ）
A．与甲灯串联的元件X是电感线圈 B．与乙灯串联的元件Y是电阻
C．与甲灯串联的元件X是电容器 D．与乙灯串联的元件Y是电感线圈
5．N匝圆形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，从中性面开始转过180°过程中，感应电动势的有效值和平均值之比为（ ）
A． B． C． D．
6．家用电器通常不能直接接到380V的动力电路上，某种电器要求接到交变电压是的电源上使用，交变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。对于交变电压u，下列说法正确的是（ ）
A．用电压表测该电压其示数为
B．将该电压加在220的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为220W
C．电流方向每秒改变50次
D．交流电的频率为50Hz，当t=0.1s时
7．家庭电路中交流电压随时间变化的规律为，则该电压的（ ）
A．最大值是220V B．有效值是220V
C．周期是100s D．频率是100Hz
8．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
D．线圈通过中性面时,磁通量为零
9．一交变电流随时间变化的图象如图所示，此交变电流的有效值是（ ）
A．7A B．A C．A D．10A
10．2021年10月21日，我国首台永磁直驱海上风力发电机成功下线。如图为海上风力发电机，若旋转电枢式发电机产生的感应电动势为，仅将风力发电机的转速增加到原来的2倍，其他条件不变，则感应电动势为（ ）
A． B．
C． D．
11．有一种交流滤波电容，在电子器材中广泛应用，如图所示为某一电容器，下列说法正确的是（ ）
A．电容器能阻止交流电的通过
B．标注的“”为该电容的击穿电压
C．电容器未击穿条件下电压每升高，电量就增加
D．只有给该电容器加的电压时，电容器的电容才为
12．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
13．交流发电机在工作时的电动势为，若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，则其电动势变为（ ）
A． B．
C． D．
14．图是一正弦式交变电流的电压图象。由图可知，此交变电流的电压和频率为（ ）
A．有效值为311V B．有效值为220V
C．频率为200Hz D．频率为100Hz
15．如图所示，某圆形N匝金属线圈放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，线圈的面积为S，电阻不计，线圈可绕OO′自由转动，并通过电刷与外电路相连，定值电阻的阻值为R，电压表为理想交流电表，现使线圈从图示位置匀速转动，周期为T，下列说法正确的是（ ）
A．电容器的耐压值至少为
B．电压表的示数
C．一个周期内，定值电阻上产生的热量为
D．在四分之一周期内通过线圈某一横截面的电荷量为
二、填空题
16．如图所示，三个图中的和周期T相同。甲图为正弦式交流电，则电流的有效值为______；乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，电流的有效值为______；丙图为方波式交流电，电流的有效值为______；
17．如图所示是某正弦交变电流的图像，该交变电流有效值为___________ ，根据图像写出交变电流的瞬时值表达式为___________；若该电流在t=0.0025s时刻才开始记时，则该交变电流的瞬时值表达式为___________。（计算时）
18．有效值：让交变电流与恒定电流分别通过______的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的______相等，则此恒定电流的数值叫作交变电流的有效值。
19．我国居民生活所用交流电电压的有效值是___________V，频率是___________Hz，电压的瞬时值表达式为u=___________V。
三、解答题
20．如图所示线圈面积为0.05m2，共100匝，线圈总电阻为Ω，外电阻Ω，线圈处于的匀强磁场中。当线圈绕OO＇以转速r/s匀速转动时，从线圈处于图示位置开始计时，求：
（1）写出电动势的瞬时表达式；
（2）线圈转动中电流最大值；
（3）线圈转动中交流电压表的示数U；
（4）线圈转过180°的过程中，通过电阻的电荷量q。
21．如图所示，在两正对磁极间磁感应强度大小的匀强磁场中，一匝数、面积的矩形金属线圈以转速绕与磁场垂直的转轴匀速转动，在电刷处外接一理想交流电压表，求电压表的示数U。（结果保留三位有效数字）
22．如图所示，有一单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴以角速度匀速转动，边、的长度分别为和，轴分别通过和的中点，线圈的总电阻为r，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环e、f（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值为R的定值电阻连接。求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）线圈平面由图示位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式；
（3）电阻R的电功率。
23．图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向迅速转动，线圈的匝数，线圈的电阻，线圈的两端经集流环与电阻连接，。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间按图乙所示正弦规律变化。从开始，线圈转过60°时感应电流是多大？
24．如图所示，正方形线圈的边长是，共150匝，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速绕中心轴线匀速旋转时，求：
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线图转过时电动势的瞬时值。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．电阻R上的电功率为
选项A错误；
B．由题图乙知t=0.02s时磁通量变化率最大，R两端的电压瞬时值最大，选项B错误；
C．R两端的电压u随时间t变化的规律是
u=14.1cos100πtV
选项C正确；
D．通过R的电流i随时间t变化的规律是
选项D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．根据图象可知，在t=0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，A错误；
B．Φ-t图象的斜率为，即表示磁通量的变化率，在0.5s～1.5s之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流强度方向不变，B错误；
C．由图像可得在t=1.5s时，通过线圈的磁量最大，线圈位于中性面，感应电动势为0，C错误；
D．感应电动势的最大值为
有效值为
根据焦耳定律可得一个周期产生的热为
D正确。
故选AD。
3．D
【详解】
ABC.图示位置为中性面，磁通量最大，磁通量的变化率最小，电流最小，每经过一次图示位置的中性面，电流方向就改变一次，故ABC错误；
D．从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮，说明乙支路为开路，即与乙灯串联的元件Y可能是电容器，当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，因为电感线圈是通直流阻交流，所以与甲灯串联的元件X是电感线圈，因为电容器是隔直流通交流，所以与乙灯串联的元件Y是电容器。
故选A。
5．C
【详解】
线圈从中性面转动180°过程中，感应电动势的平均值为：
感应电动势的最大值
Em=NBSω
感应电动势的有效值
感应电动势的有效值和平均值之比
故选C。
6．B
【详解】
A．电压表读数为有效值，故其示数应为
A错误；
B．电阻消耗的功率为
B正确；
C．该交流电的频率为
该交流电的周期为
电流方向改变次数n为
联立解得
C错误；
D．由C分析可知，交流电的频率为50Hz，当t=0.1s时有
D错误。
故选B。
7．B
【详解】
AB．根据交流电压随时间变化的表达式 ，可知该电压的最大值为
有效值为
A错误B正确；
CD．根据交流电压随时间变化的表达式可知， ，可得周期为
频率为
CD错误。
故选B。
8．C
【详解】
ABC．感应电动势的方向即为感应电流的方向，当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时，线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次，线圈转动一周，两次经过中性面，感应电流和感应电动势方向都要改变两次，AB错误C正确；
D．线圈通过中性面时，磁通量最大，磁通量变化率为零，D错误。
故选C。
9．B
【详解】
根据有效值的定义得
解得
故选B。
10．C
【详解】
由感应电动势的瞬时表达式为可知
仅将风力发电机的转速增加到原来的2倍，又因为转速与角速度成正比，故角速度变为原来的两倍，所以有
所以感应电动势的瞬时值表达式为
故选C。
11．C
【详解】
A．电容器能“通交流，阻直流”，选项A错误；
B．电容器外壳上标的电压是电容器允许的最大电压，即电容器的正常工作时的最大电压，不是击穿电压，故B错误；
C．根据
Q=CU
可得
Q=C U
则电容器未击穿条件下电压每升高，电量就增加
选项C正确；
D．电容器的电容与所加的电压无关，选项D错误。
故选C。
12．A
【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。
13．D
【详解】
根据
线框的转速提高到原来的两倍时，最大感应电动势为
则感应电动势的瞬时表达式
故D正确，ABC错误。
故选D。
14．B
【详解】
AB．根据图象可知该交流电的电压最大值是311V，故有效值为
A错误，B正确；
CD．由图可知，周期为0.02s，所以频率为
CD错误。
故选B。
15．C
【详解】
A．电容器的耐压值应为路端电压的最大值，即
故A错误；
B．由图可知，产生的是正弦式交流电，交流电压表的示数为路端电压的有效值，则有
故B错误；
C．一个周期内，外电阻上产生的热量为
故C正确；
D．前四分之一周期内，通过线圈某一横截面的电量为
故D错误。
故选C。
16．
【详解】
[1]甲图为正弦式交流电，则电流的有效值为；
[2]乙图
解得电流的有效值为
[3]丙图
电流的有效值为
17．
【详解】
[1][2]设该交变电流的瞬时值表达式为
由图像可知周期T=0.02s，则角速度为
当时，有
解得Im=2A，所以该交变电流的有效值为
交变电流瞬时值的表达式为
[3]若该电流在t=0.0025s时才开始计时，则该交变电流的瞬时值表达式可写为
令t=0，则有
解得（另一解不符合题意，故舍去）。
故所求瞬时值表达式为
18． 大小相同 热量
略
19． 220V 50Hz
【详解】
[1][2]我国居民生活所用交流电电压的有效值是220V，频率是50Hz。
[3]我国居民生活所用交流电电压峰值为
角频率为
电压瞬时值表达式为
20．（1）（2）（3）63.6V（4）
【详解】
（1）线圈转动的角速度
根据题意可知，感应电动势的最大值
则从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为
（2）线圈转动中电流最大值
（3）电动势的有效值为
电路中电流表的示数为
电压表读数为
（4）线圈转过的过程中，通过电阻的电荷量
21．
【详解】
由于转速，即频率，设金属线圈产生的电动势的峰值为，则有
解得
22．（1） ；（2） ；（3）
【详解】
（1）根据正弦式交变电流的产生规律可知，线圈感应电动势最大值
（2）则线圈平面由如图所示位置开始计时，t时刻感应电动势瞬时值的表达式
（3）电动势的有效值为
根据欧姆定律，电流为
电阻R的功率
23．1A
【详解】
交流发电机产生电动势的最大值
而，，所以
由图线可知：，，所以
则
感应电流瞬时值表达式为
当时，解得
i=1A
24．（1）；（2）
分别将、的数值推出，代入一般式就得出了瞬时值表达式。求瞬时值时，只需把t的时刻代入表达式就可以了。
【详解】
（1）根据从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为
代入数据可得
（2）当时，电动势的瞬时值
答案第1页，共2页
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