3.2 交变电流的描述 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
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| 名称 | 3.2 交变电流的描述 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 920.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-06 10:10:25 | ||
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文档简介
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3.2 交变电流的描述 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则下列说法错误的是（ ）
A．两次时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为
C．曲线a表示的交变电动势频率为
D．曲线b表示的交变电动势有效值为
2．如图所示，在甲、乙两电路中分别接交流电源。下列关于图中灯泡亮度变化的说法，正确的是（ ）
A．在甲图的线圈L中插入铁芯，灯泡变亮
B．在甲图中增大交流电频率，灯泡变亮
C．在乙图中减小电容器两极板的距离，灯泡变亮
D．在乙图中减小交流电频率，灯泡变亮
3．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．则该正弦交变电流与方波交变电流的有效值之比为
A．1:3 B．1:2 C．1: D．1:
4．如图所示，单匝矩形线圈ab边长为20cm，bc边长为10cm，绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，转速为，若磁感应强度为0.1 T，线圈电阻为1Ω，从中性面处开始计时，则（ ）
A．转动过程中，线圈中磁通量的变化率恒定
B．1s内线圈中电流方向改变100次
C．线圈中感应电流的瞬时值表达式为
D．线圈消耗的电功率为
5．一台小型发电机与计算机相连接，计算机能将发电机产生的电动势随时间变化的图像记录下来，如图甲所示，让线圈在匀强磁场中以不同的转速匀速转动，计算机记录了两次不同转速所产生正弦交流电的图像如图乙所示，则交流电b的有效值为（ ）
A． B． C． D．
6．如图甲所示为小型旋转电枢式交流发动机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与的电阻连接，电流表和电压表均为理想电表，若在时刻，线圈平面与磁场方向垂直，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按如图乙所示的余弦规律变化，则下列说法正确的是（ ）
A．此交流发电机产生感应电动势的最大值为
B．时刻，线圈处在与中性面垂直的位置
C．线圈从图示位置转过过程中的电荷量为
D．内电阻R上产生的焦耳热为
7．为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验构思方案：将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，转轴位于、的中点。第一次线圈绕转轴按图示方向匀速转动（向纸外，向纸内），并从图甲所示位置开始计时。此时产生的交流电如图乙所示。第二次他仅将转轴移至边上，第三次他仅将转轴右侧的磁场去掉，关于后两次的电流图像，下列说法正确的是（ ）
A．第二次是A图 B．第二次是C图
C．第三次是B图 D．第三次是D图
二、多选题
8．如图所示，把带铁芯的线圈L（电阻忽略不计）与小灯泡串联起来，先把他们接到直流电源上（图甲），再把它们接到交流电源上（图乙）。把小灯泡和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上（图丙），再把它们接到交流电源上（图丁），取直流电源的电压与交流电压的有效值相等。观察小灯泡的发光情况（ ）
A．甲图比乙图灯亮
B．丙图和丁图灯都不亮
C．甲图和丙图灯一样亮
D．保持电源电压有效值不变仅增大频率时，丁图灯变的更亮
9．在电子线路中,从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分,又有低频成分．如图所示的电路中,a、b两端得到的交变电流既含高频,又含低频,L是一个25mH的高频扼流圈,C是一个100pF的电容器,R是负载电阻,下列说法正确的是( )
A．L的作用是“通低频，阻高频”
B．C的作用是“通低频，阻高频”
C．C的作用是“通高频，阻低频”
D．通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流
10．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知
A．该交变电流的频率为50 Hz
B．该交变电流的电压的最大值为
C．该交变电流的电压的有效值为
D．若将该交变电流电压加在阻值R=10 Ω的电路两端，则电阻消耗的功率为20 W
11．如图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中甲电压按正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．甲表示交变电流，乙表示直流电
B．两种电压的有效值相等
C．甲电压的瞬时值表达式为u=311sin100πt（V）
D．甲交变电流的有效值比乙交变电流的有效值大
三、解答题
12．在垂直磁场方向的平面内有一边长、电阻的正方形金属线框，磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示。求：
（1）在内和内线框中感应电流的大小；
（2）线框中感应电流的有效值I。
13．如图所示，交流发电机的矩形金属线圈，AB边和CD边的长度cm，BC边和AD边的长度cm，匝数n＝100匝，线圈的总电阻，线圈位于磁感应强度B＝0.05T的匀强磁场中。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，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过BC和AD边中点、且垂直于磁场的转轴OO＇以角速度rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
（1）判断图示位置时，线框中感应电流的方向；
（2）推导图示位置时，线框中感应电动势大小；
（3）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；
（4）求线圈转动过程中电阻R的发热功率；
（5）从线圈经过图示位置开始计时，求经过四分之一周期时间通过电阻R的电荷量。
14．如图所示，一个面积为0.1m2，匝数n = 100匝的圆形线圈，在匀强磁场中绕通过圆心且垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，转动角速度，匀强磁场的磁感应强度B = 0.01T，线圈的总电阻r = 0.1Ω。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R = 0.9Ω的定值电阻连接。已知t = 0时刻线圈平面与磁场方向平行，电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？
（2）写出感应电动势e随时间变化的表达式；
（3）从t = 0时刻线圈转过30°，通过电阻R的电荷量q为多大？
（4）线圈转动过程中电阻R的电功率为多大？
15．如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的边ab=dc=0.2m，边bc=ad=0.1m，共有n=100匝，总电阻为r=1 ，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R=9 的定值电阻，电压表为理想电表，线圈以角速度ω=10rad/s在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO 匀速转动，从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时，求：（π=3，结果可保留根号）
（1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈从图示位置开始到转过60°时的瞬时电流；
（3）电压表示数；
（4）线圈转一圈的过程中电阻R上产生的焦耳热；
（5）从图示位置开始的 周期内通过R的电荷量。
16．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匀速转动，线圈的匝数n=50匝，电阻r=2Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，阻值R=8Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0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t按图乙所示正弦规律变化。（取π=3.14）求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）电路中交流电压表的示数；
（3）从图示位置转过，通过线圈的电荷量和整个回路的焦耳热。
参考答案
1．D
A．两次在t=0时刻，感应电动势为零，可知线圈平面处于中性面位置，故A正确；
B．由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由n=可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B正确；
C．曲线a的交变电流的频率
f=Hz
故C正确；
D．曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据
得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为
故D错误。
本题选错误的，故选D。
2．C
A．在甲图的线圈L中插入铁芯，感抗变大，线圈对交流电的阻碍作用增强，灯泡变暗，故A错误；
B．在甲图中增大交流电频率，线圈对交流电的阻碍作用增强，灯泡变暗，故B错误；
C．在乙图中减小电容器两极板的距离，根据
可知电容器的电容增大，容抗减小，对电流的阻碍作用减小，灯泡变亮，故C正确；
D．在乙图中减小交流电频率，对电流的阻碍作用增大，灯泡变暗，故D错误。
故选C。
3．D
甲图中，在一个周期内，电阻发热的时间是0～2×10-2s、4×10-2s～6×10-2s内，根据电流的热效应有：
2()2R＝I2RT，
代入数据得
×2×2×10 2＝I2R×6×10 2，
解得电流的有效值
I=
乙图中，在一个周期内，电阻发热的时间为0～4×10-4s，根据电流的热效应有：
2I12R＝I′2RT，
代入数据得，
I2R×2×2×10-2=I′2R×4×10-2，
解得电流的有效值
I′=1A．
则该正弦交变电流与方波交变电流的有效值之比为：1=1：．故D正确，ABC错误。
故选D。
解决本题的关键掌握电流有效值的求法，抓住三个相同，即相同时间、相同电阻、相同热量．
4．B
A．线圈从中性面开始匀速转动产生正弦交流电，感应电动势即磁通量的变化率按正弦规律变化，故A错误；
B．线圈的转速，即每秒50个周期，每个周期电流方向改变2次，故1s内线圈中电流方向改变100次，故B正确；
C．线圈转动的角速度
感应电流的最大值
故线圈中感应电流的瞬时值表达式为
故C错误；
D．线圈中的电流
故线圈消耗的电功率
故D错误。
故选B。
5．B
由图可知，a的周期为0.4s；b的周期为0.6s，根据角速度与周期成反比，a、b对应的线圈角速度之比为3：2， a表示的交变电动势最大值是10V，根据
b表示的交变电动势最大值是
b的有效值为
故选B。
6．C
A．由图乙可知，，因此
此交流发电机产生感应电动势的最大值为
故A错误；
B．由图可知时刻，线圈的磁通量最大，则线圈处在中性面的位置，故B错误；
C．线圈从图甲所示的位置转过的过程中通过电阻R的电荷量为
故C正确；
D．因为电流最大值为
电流的有效值为
所以1min内电阻R上产生的焦耳热为
故D错误。
故选C。
7．D
AB．第二次将转轴移到ab边上穿过线圈的磁通量变化情况与线圈绕转轴OO1转动变化情况相同，故产生的感应电流与第一次相同，可知第二次是B图，选项AB错误；
CD．第三次将OO1右侧的磁场去掉，线圈在转动过程中只有一半面积在磁场中，只有一边切割磁感线，产生的交变电流的最大值为原来的，产生的电流仍然是完整的正弦式交变电流，可知第三次是D图，选项C错误，D正确。
故选D。
8．AD
A．线圈对交流电的阻碍作用大，所以接直流时，灯泡更亮一些，故A正确；
BC．电容器隔直流，通交流，则丙图灯泡不亮，丁图灯泡亮，故BC错误；
D．根据容抗的计算公式
保持电源电压有效值不变仅增大频率时，容抗减小，丁图灯变的更亮，故D正确；
故选AD。
9．ACD
A.L的作用是“通低频，阻高频”，故A正确；
B.C的作用是“通高频，阻低频”，故B错误；
C.C的作用是“通高频，阻低频”，故C正确；
D.经过L的阻高频，经过C的通高频，因此通过R的电流中低频电流占得比例远远大于高频交流，故D正确；
故选ACD。
10．CD
A．由图可知，周期T=0.04s，频率
故A错误；
B．由图可知，交流电的电压的最大值为V，故B错误；
C．交流电的电压的有效值为
故C正确；
D．功率
故D正确．
故选CD。
11．CD
A．题图中两交变电流的大小和方向都随时间变化，在t轴的上方为正，下方为负，A错误；
BD．有效值公式
只对正弦式交变电流适用，若将两个图像叠放在一起，可以看出两个交变电流的最大值相等外，其他时刻，甲中电压的瞬时值均大于乙图中电压的瞬时值，即甲对应的有效值大， B错误，D正确；
C．甲电压的瞬时值表达式为
C正确。
故选CD。
12．（1），；（2）
（1）由题可知磁场呈周期变化，由法拉第电磁感应定律有
在带入数据，解得
在带入数据，解得
（2）结合（1）问，可得其电阻的电流随时间的图像为
所以其有效值为
解得
13．（1）；（2）；（3）；（4）；（5）
（1）根据右手定则可以判断图示位置时，线框中感应电流的方向为
（2）图示位置时，线框中感应电动势最大，对于n匝线圈，AB边与CD边一起切割磁感线的情况，应有
代入数据求得
（3）根据闭合电路欧姆定律有
从线圈经过图示位置开始计时，圈内的电流随时间变化的函数关系式为
（4）电路中电流的有效值为
电阻R的发热功率
（5）线框从此位置转过四分之一周期的过程中
平均感应电动势
平均感应电流
通过电阻R的电荷量
14．（1）1.0 × 10 - 3Wb；（2）；（3）0.05C；（4）22.5W
（1）当线圈转至与磁感线垂直时，磁通量有最大值
Φm= BS = 0.01 × 0.1Wb = 1 × 10 - 3Wb
（2）线圈与磁感线平行时，感应电动势有最大值
感应电动势e随时间变化的表达式
（3）通过电阻R的电荷量q为
解得
q = 0.05C
（4）通过电阻R的电流有效值
线圈转动过程中电阻R的发热功率
PR = I2R = 22.5W
15．（1）；（2）1A；（3）；（4）10.8J；（5）0.1C
（1）从垂直于中性面的平面开始计时，感应电动势随时间按余弦规律变化，最大感应电动势为
所以感应电动势的瞬时值表达式为
（2）从图示位置开始到转过60°的瞬时感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得
（3）电流的有效值为
所以电压表的读数为
（4）根据焦耳定律可得，线圈转动一圈电阻R上产生的焦耳热为
（5）从垂直于中性面的平面开始计时，磁通量随时间按正弦规律变化，即
图示位置开始的 周期内
感应电流为
解得
16．（1）100V；（2）；（3）0.1C，7.85J
（1）由图线可知
Wb，
因为，所以
交流发电机产生的电动势的最大值
（2）电动势的有效值
由闭合电路欧姆定律得，电路中电流的有效值为
I==5A
交流电压表的示数为
（3）从图示位置转过，磁通量变化量为
通过线圈的电荷量
根据焦耳定律可得
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3.2 交变电流的描述 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则下列说法错误的是（ ）
A．两次时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为
C．曲线a表示的交变电动势频率为
D．曲线b表示的交变电动势有效值为
2．如图所示，在甲、乙两电路中分别接交流电源。下列关于图中灯泡亮度变化的说法，正确的是（ ）
A．在甲图的线圈L中插入铁芯，灯泡变亮
B．在甲图中增大交流电频率，灯泡变亮
C．在乙图中减小电容器两极板的距离，灯泡变亮
D．在乙图中减小交流电频率，灯泡变亮
3．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．则该正弦交变电流与方波交变电流的有效值之比为
A．1:3 B．1:2 C．1: D．1:
4．如图所示，单匝矩形线圈ab边长为20cm，bc边长为10cm，绕垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，转速为，若磁感应强度为0.1 T，线圈电阻为1Ω，从中性面处开始计时，则（ ）
A．转动过程中，线圈中磁通量的变化率恒定
B．1s内线圈中电流方向改变100次
C．线圈中感应电流的瞬时值表达式为
D．线圈消耗的电功率为
5．一台小型发电机与计算机相连接，计算机能将发电机产生的电动势随时间变化的图像记录下来，如图甲所示，让线圈在匀强磁场中以不同的转速匀速转动，计算机记录了两次不同转速所产生正弦交流电的图像如图乙所示，则交流电b的有效值为（ ）
A． B． C． D．
6．如图甲所示为小型旋转电枢式交流发动机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与的电阻连接，电流表和电压表均为理想电表，若在时刻，线圈平面与磁场方向垂直，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按如图乙所示的余弦规律变化，则下列说法正确的是（ ）
A．此交流发电机产生感应电动势的最大值为
B．时刻，线圈处在与中性面垂直的位置
C．线圈从图示位置转过过程中的电荷量为
D．内电阻R上产生的焦耳热为
7．为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验构思方案：将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，转轴位于、的中点。第一次线圈绕转轴按图示方向匀速转动（向纸外，向纸内），并从图甲所示位置开始计时。此时产生的交流电如图乙所示。第二次他仅将转轴移至边上，第三次他仅将转轴右侧的磁场去掉，关于后两次的电流图像，下列说法正确的是（ ）
A．第二次是A图 B．第二次是C图
C．第三次是B图 D．第三次是D图
二、多选题
8．如图所示，把带铁芯的线圈L（电阻忽略不计）与小灯泡串联起来，先把他们接到直流电源上（图甲），再把它们接到交流电源上（图乙）。把小灯泡和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上（图丙），再把它们接到交流电源上（图丁），取直流电源的电压与交流电压的有效值相等。观察小灯泡的发光情况（ ）
A．甲图比乙图灯亮
B．丙图和丁图灯都不亮
C．甲图和丙图灯一样亮
D．保持电源电压有效值不变仅增大频率时，丁图灯变的更亮
9．在电子线路中,从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分,又有低频成分．如图所示的电路中,a、b两端得到的交变电流既含高频,又含低频,L是一个25mH的高频扼流圈,C是一个100pF的电容器,R是负载电阻,下列说法正确的是( )
A．L的作用是“通低频，阻高频”
B．C的作用是“通低频，阻高频”
C．C的作用是“通高频，阻低频”
D．通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流
10．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知
A．该交变电流的频率为50 Hz
B．该交变电流的电压的最大值为
C．该交变电流的电压的有效值为
D．若将该交变电流电压加在阻值R=10 Ω的电路两端，则电阻消耗的功率为20 W
11．如图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中甲电压按正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．甲表示交变电流，乙表示直流电
B．两种电压的有效值相等
C．甲电压的瞬时值表达式为u=311sin100πt（V）
D．甲交变电流的有效值比乙交变电流的有效值大
三、解答题
12．在垂直磁场方向的平面内有一边长、电阻的正方形金属线框，磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示。求：
（1）在内和内线框中感应电流的大小；
（2）线框中感应电流的有效值I。
13．如图所示，交流发电机的矩形金属线圈，AB边和CD边的长度cm，BC边和AD边的长度cm，匝数n＝100匝，线圈的总电阻，线圈位于磁感应强度B＝0.05T的匀强磁场中。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，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与磁场方向平行，现使线圈绕过BC和AD边中点、且垂直于磁场的转轴OO＇以角速度rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
（1）判断图示位置时，线框中感应电流的方向；
（2）推导图示位置时，线框中感应电动势大小；
（3）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；
（4）求线圈转动过程中电阻R的发热功率；
（5）从线圈经过图示位置开始计时，求经过四分之一周期时间通过电阻R的电荷量。
14．如图所示，一个面积为0.1m2，匝数n = 100匝的圆形线圈，在匀强磁场中绕通过圆心且垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，转动角速度，匀强磁场的磁感应强度B = 0.01T，线圈的总电阻r = 0.1Ω。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R = 0.9Ω的定值电阻连接。已知t = 0时刻线圈平面与磁场方向平行，电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
（1）穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？
（2）写出感应电动势e随时间变化的表达式；
（3）从t = 0时刻线圈转过30°，通过电阻R的电荷量q为多大？
（4）线圈转动过程中电阻R的电功率为多大？
15．如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的边ab=dc=0.2m，边bc=ad=0.1m，共有n=100匝，总电阻为r=1 ，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R=9 的定值电阻，电压表为理想电表，线圈以角速度ω=10rad/s在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO 匀速转动，从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时，求：（π=3，结果可保留根号）
（1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈从图示位置开始到转过60°时的瞬时电流；
（3）电压表示数；
（4）线圈转一圈的过程中电阻R上产生的焦耳热；
（5）从图示位置开始的 周期内通过R的电荷量。
16．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匀速转动，线圈的匝数n=50匝，电阻r=2Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，阻值R=8Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0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t按图乙所示正弦规律变化。（取π=3.14）求：
（1）交流发电机产生的电动势的最大值；
（2）电路中交流电压表的示数；
（3）从图示位置转过，通过线圈的电荷量和整个回路的焦耳热。
参考答案
1．D
A．两次在t=0时刻，感应电动势为零，可知线圈平面处于中性面位置，故A正确；
B．由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由n=可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B正确；
C．曲线a的交变电流的频率
f=Hz
故C正确；
D．曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据
得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，则有效值为
故D错误。
本题选错误的，故选D。
2．C
A．在甲图的线圈L中插入铁芯，感抗变大，线圈对交流电的阻碍作用增强，灯泡变暗，故A错误；
B．在甲图中增大交流电频率，线圈对交流电的阻碍作用增强，灯泡变暗，故B错误；
C．在乙图中减小电容器两极板的距离，根据
可知电容器的电容增大，容抗减小，对电流的阻碍作用减小，灯泡变亮，故C正确；
D．在乙图中减小交流电频率，对电流的阻碍作用增大，灯泡变暗，故D错误。
故选C。
3．D
甲图中，在一个周期内，电阻发热的时间是0～2×10-2s、4×10-2s～6×10-2s内，根据电流的热效应有：
2()2R＝I2RT，
代入数据得
×2×2×10 2＝I2R×6×10 2，
解得电流的有效值
I=
乙图中，在一个周期内，电阻发热的时间为0～4×10-4s，根据电流的热效应有：
2I12R＝I′2RT，
代入数据得，
I2R×2×2×10-2=I′2R×4×10-2，
解得电流的有效值
I′=1A．
则该正弦交变电流与方波交变电流的有效值之比为：1=1：．故D正确，ABC错误。
故选D。
解决本题的关键掌握电流有效值的求法，抓住三个相同，即相同时间、相同电阻、相同热量．
4．B
A．线圈从中性面开始匀速转动产生正弦交流电，感应电动势即磁通量的变化率按正弦规律变化，故A错误；
B．线圈的转速，即每秒50个周期，每个周期电流方向改变2次，故1s内线圈中电流方向改变100次，故B正确；
C．线圈转动的角速度
感应电流的最大值
故线圈中感应电流的瞬时值表达式为
故C错误；
D．线圈中的电流
故线圈消耗的电功率
故D错误。
故选B。
5．B
由图可知，a的周期为0.4s；b的周期为0.6s，根据角速度与周期成反比，a、b对应的线圈角速度之比为3：2， a表示的交变电动势最大值是10V，根据
b表示的交变电动势最大值是
b的有效值为
故选B。
6．C
A．由图乙可知，，因此
此交流发电机产生感应电动势的最大值为
故A错误；
B．由图可知时刻，线圈的磁通量最大，则线圈处在中性面的位置，故B错误；
C．线圈从图甲所示的位置转过的过程中通过电阻R的电荷量为
故C正确；
D．因为电流最大值为
电流的有效值为
所以1min内电阻R上产生的焦耳热为
故D错误。
故选C。
7．D
AB．第二次将转轴移到ab边上穿过线圈的磁通量变化情况与线圈绕转轴OO1转动变化情况相同，故产生的感应电流与第一次相同，可知第二次是B图，选项AB错误；
CD．第三次将OO1右侧的磁场去掉，线圈在转动过程中只有一半面积在磁场中，只有一边切割磁感线，产生的交变电流的最大值为原来的，产生的电流仍然是完整的正弦式交变电流，可知第三次是D图，选项C错误，D正确。
故选D。
8．AD
A．线圈对交流电的阻碍作用大，所以接直流时，灯泡更亮一些，故A正确；
BC．电容器隔直流，通交流，则丙图灯泡不亮，丁图灯泡亮，故BC错误；
D．根据容抗的计算公式
保持电源电压有效值不变仅增大频率时，容抗减小，丁图灯变的更亮，故D正确；
故选AD。
9．ACD
A.L的作用是“通低频，阻高频”，故A正确；
B.C的作用是“通高频，阻低频”，故B错误；
C.C的作用是“通高频，阻低频”，故C正确；
D.经过L的阻高频，经过C的通高频，因此通过R的电流中低频电流占得比例远远大于高频交流，故D正确；
故选ACD。
10．CD
A．由图可知，周期T=0.04s，频率
故A错误；
B．由图可知，交流电的电压的最大值为V，故B错误；
C．交流电的电压的有效值为
故C正确；
D．功率
故D正确．
故选CD。
11．CD
A．题图中两交变电流的大小和方向都随时间变化，在t轴的上方为正，下方为负，A错误；
BD．有效值公式
只对正弦式交变电流适用，若将两个图像叠放在一起，可以看出两个交变电流的最大值相等外，其他时刻，甲中电压的瞬时值均大于乙图中电压的瞬时值，即甲对应的有效值大， B错误，D正确；
C．甲电压的瞬时值表达式为
C正确。
故选CD。
12．（1），；（2）
（1）由题可知磁场呈周期变化，由法拉第电磁感应定律有
在带入数据，解得
在带入数据，解得
（2）结合（1）问，可得其电阻的电流随时间的图像为
所以其有效值为
解得
13．（1）；（2）；（3）；（4）；（5）
（1）根据右手定则可以判断图示位置时，线框中感应电流的方向为
（2）图示位置时，线框中感应电动势最大，对于n匝线圈，AB边与CD边一起切割磁感线的情况，应有
代入数据求得
（3）根据闭合电路欧姆定律有
从线圈经过图示位置开始计时，圈内的电流随时间变化的函数关系式为
（4）电路中电流的有效值为
电阻R的发热功率
（5）线框从此位置转过四分之一周期的过程中
平均感应电动势
平均感应电流
通过电阻R的电荷量
14．（1）1.0 × 10 - 3Wb；（2）；（3）0.05C；（4）22.5W
（1）当线圈转至与磁感线垂直时，磁通量有最大值
Φm= BS = 0.01 × 0.1Wb = 1 × 10 - 3Wb
（2）线圈与磁感线平行时，感应电动势有最大值
感应电动势e随时间变化的表达式
（3）通过电阻R的电荷量q为
解得
q = 0.05C
（4）通过电阻R的电流有效值
线圈转动过程中电阻R的发热功率
PR = I2R = 22.5W
15．（1）；（2）1A；（3）；（4）10.8J；（5）0.1C
（1）从垂直于中性面的平面开始计时，感应电动势随时间按余弦规律变化，最大感应电动势为
所以感应电动势的瞬时值表达式为
（2）从图示位置开始到转过60°的瞬时感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得
（3）电流的有效值为
所以电压表的读数为
（4）根据焦耳定律可得，线圈转动一圈电阻R上产生的焦耳热为
（5）从垂直于中性面的平面开始计时，磁通量随时间按正弦规律变化，即
图示位置开始的 周期内
感应电流为
解得
16．（1）100V；（2）；（3）0.1C，7.85J
（1）由图线可知
Wb，
因为，所以
交流发电机产生的电动势的最大值
（2）电动势的有效值
由闭合电路欧姆定律得，电路中电流的有效值为
I==5A
交流电压表的示数为
（3）从图示位置转过，磁通量变化量为
通过线圈的电荷量
根据焦耳定律可得
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