3.2交变电流的产生 练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.2交变电流的产生 练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-20 05:14:37 | ||
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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．在如图所示的电路中，若仅减小交变电流的频率，3盏电灯亮度的变化是（ ）
A．将变亮 B．将变亮
C．将变暗 D．、、将都变亮
2．某交变电流瞬时值表达式为e=20sin100πt（V）。下列说法正确的是（ ）
A．此交流电的周期为0.02s
B．此交流电的频率为100Hz
C．此交流电的电动势的有效值为20V
D．当t=0.25s时，此交流电的电动势为20V
3．如图所示，边长为L的正方形线框在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，以周期T绕OO′轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置与中性面垂直 B．回路中产生稳恒直流电
C．时，电流方向将发生改变 D．时刻穿过线框的磁通量为0
4．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
5．甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交流电的感应电动势图象如图中甲、乙所示，则下列说法不正确的是（ ）
A．甲的频率是乙的一半
B．t＝1 s时，两线圈中的磁通量均达到最大值
C．甲线圈的面积是乙的3倍
D．t＝2 s时，两线圈均与磁感线垂直
6．如图甲所示，标有“，”的电灯和标有“，”的电容器并联接到交流电源上，电压表为交流电压表。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．时刻，交流电压表V的示数为零 B．电灯会烧坏
C．电容器有可能被击穿 D．交流电压表V的示数保持不变
7．如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B中绕OO＇轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈又以图示位置转过90°的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．磁通量的变化量为△Φ=BS
B．平均感应电动势为
C．电阻R所产生的热量为
D．通过电阻R的电荷量为
8．我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低，并且不受场地限制等因素的影响，是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的i-t图象，则该交变电流的有效值为（ ）
A． B．
C． D．
9．把一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场垂直。当线圈匀速转动时，产生的交变电流如图所示，则（ ）
A．在A和C时刻线圈平面和磁场垂直
B．在B和D时刻线圈中的磁通量最大
C．在B和D时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大
D．在B和D时刻线圈中的磁通量为零
10．如图所示，一初始位置处于竖直平面内的矩形线框，在其右侧空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。若矩形线框的面积为S，匝数为N，电阻为r，绕垂直磁场的水平轴以角速度匀速运动。线框通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。从线框平面与磁感线平行的位置开始计时，则（ ）
A．理想电压表的示数为
B．理想电流表的示数为
C．若将此发电机角速度增加至，其输出功率变为
D．若将此发电机角速度增加至，其输出效率将变大
11．交流发电机线圈电阻，用电器电阻，电压表示数为，如图所示，那么该交流发电机（ ）
A．电动势的峰值为
B．电动势的有效值为
C．交流发电机的线圈通过中性面时电动势的瞬时值为
D．交流发电机的线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为
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．家庭电路中电压的瞬时值表达式为，则交流电压的有效值是（ ）
A． B． C． D．
14．一闭合的矩形线圈在匀强磁场中绕在线圈平面内且垂直于磁场方向的转轴匀速转动，所产生的感应电动势的最大值为，从中性面开始旋转的过程中平均感应电动势为，从中性面开始旋转时的瞬时感应电动势为，则、和的大小关系是（ ）
A． B．
C． D．
15．如图所示为一交变电流随时间变化的图像，正负半轴都是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的有效值为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电阻为R、半径为L、圆心角为的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框在进入磁场时产生的电动势___________，线框在转动一周过程中产生的感应电流的有效值为___________。
17．一电阻，当在它两端加上的交流电时，电流为__________，1分钟内电阻产生的焦耳热为__________。
18．一交流电流的图像如图所示，由图可知，该交变电流周期为______，用电流表测该电流示数为______，若该交流电流通过的电阻时，电阻消耗的电功率为______。
19．频率（f）：
周期的倒数叫作频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的______。
三、解答题
20．如图所示为某正弦式交流电电压随时间变化的曲线，若将该交流电加在阻值为的定值电阻两端，求：
（1）流过电阻R的电流的频率和峰值；
（2）经过的时间电阻R上的产生的焦耳热Q。
21．饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，我们学校今年新更换了一批饭卡，内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，在线圈处引起电磁感应，产生电信号。其原理可简化为如图甲所示，设线圈的匝数为1200匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。设线圈处的磁场可视作匀强磁场，且其大小按如图乙所示规律变化，（设垂直纸面向里为正），求：
（1）时线圈产生的感应电动势大小；
（2）时间内，电阻产生的焦耳热；
（3）时间内，通过电阻的电荷量。
22．如图所示是线圈ABCD在磁场中绕轴OO′转动时的截面图．线圈平面从中性面开始转动，角速度为ω。经过时间t，线圈转过的角度是ωt，AB边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt。设AB边长为L1，BC边长为L2，线圈面积S＝L1L2，磁感应强度为B，线圈转动角速度为ω，则：
（1）甲、乙、丙位置AB边产生的感应电动势各为多大？
（2）甲、乙、丙位置整个线圈中的感应电动势各为多大？
（3）若线圈有N匝，则甲、乙、丙中整个线圈的感应电动势各为多大？
23．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。
24．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平行，已知线圈的电阻为，外电路的电阻为，试求：
（1）交变电流的电流瞬时值表达式；
（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，通过外电阻的电荷量；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
AB．当频率减小时，电感线圈的感抗变小，电容的容抗变大，故减小交流电频率，感抗变小，对交流电的阻碍作用变小，L1变亮；容抗变大，对交流电的阻碍作用变大，L2变暗，故A正确，B错误；
CD．电阻器对交流电的阻碍作用不随频率改变，L3亮度不变，故CD错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．此交流电的周期为
故A正确；
B．此交流电的频率为
故B错误；
C．此交流电的电动势的有效值为
故C错误；
D．当t=0.25s时，此交流电的电动势为
故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．题中图示的位置穿过线框的磁通量最大，为中性面，选项A错误；
B．回路中将产生正弦式交变电流，选项B错误；
CD．t=时，穿过线框的磁通量为零，感应电流最大，电流方向不发生改变，选项C错误、D正确。
故选D。
4．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。
5．C
【详解】
A．由图象知甲的周期为2s，乙的周期为1s，所以
f甲:f乙=1:2
A不符合题意；
BD．当线圈处于中性面位置时磁通量最大，而感应电动势为零，当线圈平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大，t=1s和t=2s时线圈均处于中性面位置，BD不符合题意；
C．甲的最大值为6V，乙的最大值为2V，所以
E甲:E乙=3:1
由
E=BSω
可知
S甲:S乙=6:1
C符合题意；
故选C。
6．C
【详解】
AD．交流电压表示数为有效值220V不变，故AD错误；
B．电压有效值正好等于灯泡额定电压，不会烧坏，故B错误；
C．电压峰值为约为311V，超过了电容器击穿电压，故C正确；
故选C。
7．C
【详解】
A. 磁通量的变化量为
Φ=BS
A正确；
B. 平均感应电动势为
解得
B正确；
C. 电动势最大值为
电动势有效值为
回路电流为
电阻R所产生的热量为
解得
C错误；
D. 通过电阻R的电荷量为
解得
D正确。
故选C。
8．D
【详解】
设有效值为I，根据有效值的概念可知
解得
故选D。
9．B
【详解】
A．在A和C时刻感应电流最大，则线圈平面和磁场平行，故A错误；
BCD．在B和D时刻感应电流为0，感应电动势为0，线圈平面和磁场垂直，线圈中的磁通量最大，通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最小，故B正确，CD错误。
故选B。
10．B
【详解】
AB．电源电动势最大值为
所以理想电压表的示数为
理想电流表的示数为
A错误B正确；
C．发电机角速度增加至，电流增加到原来的2倍，其输出功率
C错误；
D．发电机的输出效率
与角速度无关，故其输出效率不变，D错误。
故选B。
11．D
【详解】
B．根据闭合电路欧姆定律可知电动势的有效值
故B错误；
A．电动势的峰值为
故A错误；
C．交流发电机的线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，此时电动势为0，故C错误；
D．根据
可得
交流发电机的线圈自中性面转过90°的过程中磁通量变化量为，时间为
则平均感应电动势为
故D正确。
故选D。
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．A
【详解】
由电压的瞬时值表达式可知最大电压为，且为正弦交流电，所以电压的有效值为
故A正确，BCD错误。
故选A。
14．A
【详解】
设线圈匝数为N，面积为S，转动角速度为ω，磁场的磁感应强度为B，则
线圈转动的角速度为
根据法拉第电磁感应定律可得
从线圈位于中性面开始计时，则感应电动势的瞬时值表达式为
所以
综上所述可得
故选A。
15．D
【详解】
由图可知，正半轴的电流有效值为
负半轴的电流有效值为
根据“热相等”原则
解得
故选D。
16．
【详解】
[1][2] 线框转动过程半径切割磁感线产生的感应电动势为
交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的的时间内有感应电流，则有
解得电流有效值为
17． 0.5 150
【详解】
[1]根据欧姆定律可知
[2]根据焦耳热的公式，即
代入数据，可得
18． 0.01 10 1000
【详解】
[1] 交变电流周期为0.01s
[2]电流表示数为
[3] 电阻消耗的电功率为
19．次数
略
20．（1），；（2）
【详解】
（1）根据图像可知，周期为 ，则
流过电阻R的电流的峰值
（2）电流的有效值
经过的时间电阻R上的产生的焦耳热
21．（1）；（2）；（3）0
【详解】
（1）由法拉第电磁感应定律
（2）根据闭合电路欧姆定律，则有
再由焦耳定律得
（3）根据
结合
及
联立可得
结合图像可得
22．（1）0；；（2）0；；（3）0；；
【详解】
（1）甲位置AB边产生的感应电动势
乙位置AB边产生的感应电动势
丙位置AB边产生的感应电动势
（2）甲位置整个线圈中的感应电动势
乙位置整个线圈中的感应电动势
丙位置整个线圈中的感应电动势
（3）若线圈有N匝，则甲位置整个线圈中的感应电动势
乙位置整个线圈中的感应电动势
丙位置整个线圈中的感应电动势
23．（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
24．（1）；（2）;（3）
【详解】
（1）交流电的最大值为
最大电流
可得到交变电流的瞬时表达式为
；
（2）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
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．在如图所示的电路中，若仅减小交变电流的频率，3盏电灯亮度的变化是（ ）
A．将变亮 B．将变亮
C．将变暗 D．、、将都变亮
2．某交变电流瞬时值表达式为e=20sin100πt（V）。下列说法正确的是（ ）
A．此交流电的周期为0.02s
B．此交流电的频率为100Hz
C．此交流电的电动势的有效值为20V
D．当t=0.25s时，此交流电的电动势为20V
3．如图所示，边长为L的正方形线框在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，以周期T绕OO′轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置与中性面垂直 B．回路中产生稳恒直流电
C．时，电流方向将发生改变 D．时刻穿过线框的磁通量为0
4．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
5．甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交流电的感应电动势图象如图中甲、乙所示，则下列说法不正确的是（ ）
A．甲的频率是乙的一半
B．t＝1 s时，两线圈中的磁通量均达到最大值
C．甲线圈的面积是乙的3倍
D．t＝2 s时，两线圈均与磁感线垂直
6．如图甲所示，标有“，”的电灯和标有“，”的电容器并联接到交流电源上，电压表为交流电压表。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．时刻，交流电压表V的示数为零 B．电灯会烧坏
C．电容器有可能被击穿 D．交流电压表V的示数保持不变
7．如图所示，有矩形线圈，面积为S，匝数为N，整个线圈内阻为r，在匀强磁场B中绕OO＇轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈又以图示位置转过90°的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．磁通量的变化量为△Φ=BS
B．平均感应电动势为
C．电阻R所产生的热量为
D．通过电阻R的电荷量为
8．我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低，并且不受场地限制等因素的影响，是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的i-t图象，则该交变电流的有效值为（ ）
A． B．
C． D．
9．把一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场垂直。当线圈匀速转动时，产生的交变电流如图所示，则（ ）
A．在A和C时刻线圈平面和磁场垂直
B．在B和D时刻线圈中的磁通量最大
C．在B和D时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大
D．在B和D时刻线圈中的磁通量为零
10．如图所示，一初始位置处于竖直平面内的矩形线框，在其右侧空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。若矩形线框的面积为S，匝数为N，电阻为r，绕垂直磁场的水平轴以角速度匀速运动。线框通过滑环与定值电阻R及理想电流表组成闭合回路。从线框平面与磁感线平行的位置开始计时，则（ ）
A．理想电压表的示数为
B．理想电流表的示数为
C．若将此发电机角速度增加至，其输出功率变为
D．若将此发电机角速度增加至，其输出效率将变大
11．交流发电机线圈电阻，用电器电阻，电压表示数为，如图所示，那么该交流发电机（ ）
A．电动势的峰值为
B．电动势的有效值为
C．交流发电机的线圈通过中性面时电动势的瞬时值为
D．交流发电机的线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为
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．家庭电路中电压的瞬时值表达式为，则交流电压的有效值是（ ）
A． B． C． D．
14．一闭合的矩形线圈在匀强磁场中绕在线圈平面内且垂直于磁场方向的转轴匀速转动，所产生的感应电动势的最大值为，从中性面开始旋转的过程中平均感应电动势为，从中性面开始旋转时的瞬时感应电动势为，则、和的大小关系是（ ）
A． B．
C． D．
15．如图所示为一交变电流随时间变化的图像，正负半轴都是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的有效值为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电阻为R、半径为L、圆心角为的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框在进入磁场时产生的电动势___________，线框在转动一周过程中产生的感应电流的有效值为___________。
17．一电阻，当在它两端加上的交流电时，电流为__________，1分钟内电阻产生的焦耳热为__________。
18．一交流电流的图像如图所示，由图可知，该交变电流周期为______，用电流表测该电流示数为______，若该交流电流通过的电阻时，电阻消耗的电功率为______。
19．频率（f）：
周期的倒数叫作频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的______。
三、解答题
20．如图所示为某正弦式交流电电压随时间变化的曲线，若将该交流电加在阻值为的定值电阻两端，求：
（1）流过电阻R的电流的频率和峰值；
（2）经过的时间电阻R上的产生的焦耳热Q。
21．饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，我们学校今年新更换了一批饭卡，内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，在线圈处引起电磁感应，产生电信号。其原理可简化为如图甲所示，设线圈的匝数为1200匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻，其余部分电阻不计。设线圈处的磁场可视作匀强磁场，且其大小按如图乙所示规律变化，（设垂直纸面向里为正），求：
（1）时线圈产生的感应电动势大小；
（2）时间内，电阻产生的焦耳热；
（3）时间内，通过电阻的电荷量。
22．如图所示是线圈ABCD在磁场中绕轴OO′转动时的截面图．线圈平面从中性面开始转动，角速度为ω。经过时间t，线圈转过的角度是ωt，AB边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt。设AB边长为L1，BC边长为L2，线圈面积S＝L1L2，磁感应强度为B，线圈转动角速度为ω，则：
（1）甲、乙、丙位置AB边产生的感应电动势各为多大？
（2）甲、乙、丙位置整个线圈中的感应电动势各为多大？
（3）若线圈有N匝，则甲、乙、丙中整个线圈的感应电动势各为多大？
23．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。
24．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平行，已知线圈的电阻为，外电路的电阻为，试求：
（1）交变电流的电流瞬时值表达式；
（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，通过外电阻的电荷量；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
AB．当频率减小时，电感线圈的感抗变小，电容的容抗变大，故减小交流电频率，感抗变小，对交流电的阻碍作用变小，L1变亮；容抗变大，对交流电的阻碍作用变大，L2变暗，故A正确，B错误；
CD．电阻器对交流电的阻碍作用不随频率改变，L3亮度不变，故CD错误。
故选A。
2．A
【详解】
A．此交流电的周期为
故A正确；
B．此交流电的频率为
故B错误；
C．此交流电的电动势的有效值为
故C错误；
D．当t=0.25s时，此交流电的电动势为
故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．题中图示的位置穿过线框的磁通量最大，为中性面，选项A错误；
B．回路中将产生正弦式交变电流，选项B错误；
CD．t=时，穿过线框的磁通量为零，感应电流最大，电流方向不发生改变，选项C错误、D正确。
故选D。
4．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。
5．C
【详解】
A．由图象知甲的周期为2s，乙的周期为1s，所以
f甲:f乙=1:2
A不符合题意；
BD．当线圈处于中性面位置时磁通量最大，而感应电动势为零，当线圈平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大，t=1s和t=2s时线圈均处于中性面位置，BD不符合题意；
C．甲的最大值为6V，乙的最大值为2V，所以
E甲:E乙=3:1
由
E=BSω
可知
S甲:S乙=6:1
C符合题意；
故选C。
6．C
【详解】
AD．交流电压表示数为有效值220V不变，故AD错误；
B．电压有效值正好等于灯泡额定电压，不会烧坏，故B错误；
C．电压峰值为约为311V，超过了电容器击穿电压，故C正确；
故选C。
7．C
【详解】
A. 磁通量的变化量为
Φ=BS
A正确；
B. 平均感应电动势为
解得
B正确；
C. 电动势最大值为
电动势有效值为
回路电流为
电阻R所产生的热量为
解得
C错误；
D. 通过电阻R的电荷量为
解得
D正确。
故选C。
8．D
【详解】
设有效值为I，根据有效值的概念可知
解得
故选D。
9．B
【详解】
A．在A和C时刻感应电流最大，则线圈平面和磁场平行，故A错误；
BCD．在B和D时刻感应电流为0，感应电动势为0，线圈平面和磁场垂直，线圈中的磁通量最大，通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最小，故B正确，CD错误。
故选B。
10．B
【详解】
AB．电源电动势最大值为
所以理想电压表的示数为
理想电流表的示数为
A错误B正确；
C．发电机角速度增加至，电流增加到原来的2倍，其输出功率
C错误；
D．发电机的输出效率
与角速度无关，故其输出效率不变，D错误。
故选B。
11．D
【详解】
B．根据闭合电路欧姆定律可知电动势的有效值
故B错误；
A．电动势的峰值为
故A错误；
C．交流发电机的线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，此时电动势为0，故C错误；
D．根据
可得
交流发电机的线圈自中性面转过90°的过程中磁通量变化量为，时间为
则平均感应电动势为
故D正确。
故选D。
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．A
【详解】
由电压的瞬时值表达式可知最大电压为，且为正弦交流电，所以电压的有效值为
故A正确，BCD错误。
故选A。
14．A
【详解】
设线圈匝数为N，面积为S，转动角速度为ω，磁场的磁感应强度为B，则
线圈转动的角速度为
根据法拉第电磁感应定律可得
从线圈位于中性面开始计时，则感应电动势的瞬时值表达式为
所以
综上所述可得
故选A。
15．D
【详解】
由图可知，正半轴的电流有效值为
负半轴的电流有效值为
根据“热相等”原则
解得
故选D。
16．
【详解】
[1][2] 线框转动过程半径切割磁感线产生的感应电动势为
交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的的时间内有感应电流，则有
解得电流有效值为
17． 0.5 150
【详解】
[1]根据欧姆定律可知
[2]根据焦耳热的公式，即
代入数据，可得
18． 0.01 10 1000
【详解】
[1] 交变电流周期为0.01s
[2]电流表示数为
[3] 电阻消耗的电功率为
19．次数
略
20．（1），；（2）
【详解】
（1）根据图像可知，周期为 ，则
流过电阻R的电流的峰值
（2）电流的有效值
经过的时间电阻R上的产生的焦耳热
21．（1）；（2）；（3）0
【详解】
（1）由法拉第电磁感应定律
（2）根据闭合电路欧姆定律，则有
再由焦耳定律得
（3）根据
结合
及
联立可得
结合图像可得
22．（1）0；；（2）0；；（3）0；；
【详解】
（1）甲位置AB边产生的感应电动势
乙位置AB边产生的感应电动势
丙位置AB边产生的感应电动势
（2）甲位置整个线圈中的感应电动势
乙位置整个线圈中的感应电动势
丙位置整个线圈中的感应电动势
（3）若线圈有N匝，则甲位置整个线圈中的感应电动势
乙位置整个线圈中的感应电动势
丙位置整个线圈中的感应电动势
23．（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
24．（1）；（2）;（3）
【详解】
（1）交流电的最大值为
最大电流
可得到交变电流的瞬时表达式为
；
（2）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
答案第1页，共2页
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