人教版物理选修3-2 5.2描述交变电流的物理量同步训练（含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版物理选修3-2 5.2描述交变电流的物理量同步训练（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 379.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-27 17:54:30 | ||
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文档简介
人教版物理选修3-2
5.2描述交变电流的物理量同步训练
一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）
1．如图是一交变电流电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值为（ ）
A．5A
B．A
C．A
D．A
2．如图甲所示，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乙曲线a、b所示，则（ ）
A．两次t＝0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2∶3
C．曲线a表示的交变电动势频率为100Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10V
3．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0
Ω，外接R＝9.0
Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin10πt(V)，则
( )
A．该交变电流的频率为10
Hz
B．该电动势的有效值为10
V
C．外接电阻R所消耗的电功率为10
W
D．电路中理想交流电流表A的示数为1.0
A
4．一线圈在磁场中绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，产生交流电的瞬时值表达式为（V），下列说法正确的是（ ）
A．当s时，线圈平面与中性面重合
B．当s时，线圈的电流将改变方向
C．当s时，穿过线圈平面的磁通量等于零
D．将该电压加在标有“220V
60W”的灯泡两端，灯泡的实际功率等于30W
5．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0
Ω，现外接一只电阻为95.0
Ω的灯泡，如图乙所示，则
( )
A．电压表的示数为220
V
B．电路中的电流方向每秒钟改变50次
C．灯泡实际消耗的功率为484
W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2
J
6．一个单匝矩形金属线框的面积为S，线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，从线框平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n，则（ ）
A．线框产生的交变电动势的最大值为πBS
B．线框产生的交变电动势的有效值为
C．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBS
D．线框产生交变电动势的瞬时值表达式为e=nπBsin2nπt
7．如图所示，一交流发电机的矩形线圈匝数为n=10，其电阻r=2Ω，面积S=0.2m2，在磁感应强度B=的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以ω=10πrad/s的角速度匀速转动，向R=18Ω的电阻供电。则以下说法中正确的是（ ）
A．该线圈产生的是余弦式交变电流
B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40V
C．线圈开始转动时流过电阻R的瞬时电流大小为
D．电阻R上消耗的电功率为9W
8．如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，则电流表的示数为。（
）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动，线圈面积为S，线圈电阻为R，电流表和电压表均为理想表，滑动变阻器最大值为2R，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数始终为
B．电流表示数的最大值
C．线圈最大输出功率为
D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变大
10．如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，角速度为，线圈匝数为n，电阻为r，外接电阻为R，A为理想交流电流表，线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）转过时的感应电流为I，下列说法错误的是（ ）
A．电流表的读数为2I
B．转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为
C．从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为
D．线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为
二、多项选择题
11．如图甲所示为风力发电的简易模型。在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，转速与风速成正比。若某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列说法正确的是（
）
A．电流的表达式为i＝0.6sin10πt（A）
B．磁铁的转速为10
r/s
C．风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin10πt（A）
D．风速加倍时线圈中电流的有效值为A
12．如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则( )
A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于T
C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
三、综合计算题
13．如图所示，匀强磁场磁感应强度B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长lab＝0.2m，lbc＝0.5m，线圈电阻为2，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动，试求
(1)交变电动势的峰值；
(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时，线圈中瞬时感应电动势表达式；
(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，求线圈在t＝时刻的感应电动势大小；
(4)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，转过过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？
14．如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10
cm和20
cm，内阻为5
Ω，在磁感应强度B＝0.5
T的匀强磁场中绕OO′轴以50
rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20
Ω的电阻R相连接．求：
(1)S断开时，电压表的示数；
(2)开关S合上时，电压表和电流表的示数；
(3)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？
15．如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B，M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：
(1)感应电动势的最大值；
(2)从图示位置起转过转的时间内，通过负载电阻R的电荷量；
(3)电流表的示数。
16．如图甲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OO′匀速转动，线圈的匝数n=100匝，电阻r=10
Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交变电压表为理想电表。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Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求：
(1)交流发电机产生的电动势最大值；
(2)电动势的瞬时值表达式；
(3)线圈转过s时电动势的瞬时值；
(4)电路中交变电压表的示数。
人教版物理选修3-2
5.2描述交变电流的物理量同步训练参考答案
1．C
【解析】
设此交变电压的有效值为I，通过阻值为R的电阻，根据有效值的定义有
解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
【解析】
A．在t=0时刻，感应电动势为零，此时线圈一定处在中性面上，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，则由可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B错误；
C．曲线a的交变电流的频率
故C错误；
D．曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，角速度之比为3:2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
交流电的频率，故A错误；该电动势的最大值为，故B错误；电压有效值为，电路中电流为，外接电阻所消耗的电功率为，故C错误，D正确．
4．B
【解析】
A．当s时，产生的瞬时感应电动势为
产生的感应电动势最大，故此时线圈平面与中性面垂直，故A错误；
B．当s时，产生的瞬时感应电动势为
线圈位于中性面位置，线圈的电流将改变方向，故B正确；
C．当s时，产生的瞬时感应电动势为
线圈位于中性面位置，此时穿过线圈的磁通量最大，故C错误；
D．该交流电的有效值
故此灯泡在额定电压下工作，故灯泡的实际功率为额定功率即为60W，故D错误。
故选B。
5．D
【解析】
A．线框有内阻，所以电压表示数小于220V，A错误；
B．交流电频率50Hz，则电路中的电流方向每秒钟改变100次，B错误；
C．灯泡实际消耗的功率为：
=459.8W，小于484W，C错误；
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为=24.2
J，D正确．
6．B
【解析】
A．因ω=2πn，则交变电动势的最大值为
故A错误；
B．线框交变电动势的有效值为
故B正确；
C．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为
故C错误；
D．感应电动势瞬时值为
故D错误。
故选B。
7．D
【解析】
A、线圈始终有一半在磁场中转动切割磁场线产生感应电动势，由于是从中性面开始，故产生的感应电动势时正弦函数，故A错误；
B、线圈转动过程中产生的感应电动势的最大值，故B错误；
C、产生的感应电动势的瞬时值e=20sin10πtV，故圈开始转动s时产生的感应电动势e=10V，形成的感应电流瞬时值
，故C错误；
D、线圈内产生的感应电流的有效值，故电阻R上消耗的电功率为，故D正确。
8．D
【解析】
线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流。
此交变电动势的最大值为
设此交变电动势在一个周期内的有效值为E′，由有效值的定义得
解得
故电流表的示数为
故选D。
9．C
【解析】
AB．线圈中产生的交流电最大值为
有效值
电流表示数是
电流表示数的最大值
电压表两端电压是路端电压
选项AB错误；
C．当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，线圈最大输出功率为
选项C正确；
D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电阻变大，则电流表示数变小，电压表示数变大，D错误。
故选C。
10．A
【解析】
A．由题有
则得感应电流的最大值
有效值
则电流表的读数为，故A错误；
B．感应电动势的最大值
又
磁通量的最大值
联立解得
故B正确；
C．从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为
故C正确；
D．线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量
故D正确。
本题选错误的，故选A。
11．AD
【解析】
A．由题图乙可知，电流的周期T＝0.2
s，则
ω＝＝10π
rad/s
由交流电的电流表达式i＝Asinωt（A），可知电流的表达式为
i＝0.6sin10πt（A）
A正确；
B．根据ω＝2πn，可知转速为5
r/s，B错误；
CD．由于转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，即角速度加倍，由
可知，电流的最大值也加倍，即Im＝1.2
A，则电流的表达式为
i＝1.2sin20πt（A）
电流的有效值
C错误，D正确．
故选AD。
12．BC
【解析】
A．半径切割磁感线产生的感应电动势，由于匀速转动，所以进入时，电动势是恒定的，则A错误；
B．由半径切割分段分析知道：M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负．N线框的变化是恒正、零、恒负、零，所以两导线框的周期相等地，则B正确；
C．显然从开始到转过90°，都是半径切割，感应电动势相等，则C正确；
D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．
13．(1)314V；(2)314sin314t；(3)157V；(4)0.5C
【解析】
(1)感应电动势的最大值
(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时，线圈中瞬时感应电动势表达式
(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，线圈中瞬时感应电动势表达式
线圈在t＝时刻的感应电动势大小
(4)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，转过过程中通过线圈某一截面的电荷量
14．（1）50
V；（2）40
V，
2
A；（3）2A
，80W
【解析】
（1）感应电动势最大值：
Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50=50V
感应电动势有效值
S断开时，电压表示数，U=E=50V。
（2）S合上时，电路电流
电压表示数
U=IR=2×20=40V
（3）通过R的最大电流
R消耗的电功率
P=I2R=22×20=80W
15．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流
此交变电动势的最大值为
代入数据解得
(2)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的平均值为
通过R的电荷量
联立解得
(3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为，由有效值的定义得
解得
因此电流表的示数为
代入解得
16．(1)62.8
V；(2)e=20πcos10πtV；(3)31.4V；(4)40V
【解析】
(1)交流发电机产生电动势的最大值
而
，
由Φ－t图线可知
，
解得
(2)由于从垂直中性面开始计时，所以感应电动势瞬时值表达式为
(3)当线圈转过s时
(4)电动势的有效值
交变电压表的示数
5.2描述交变电流的物理量同步训练
一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）
1．如图是一交变电流电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值为（ ）
A．5A
B．A
C．A
D．A
2．如图甲所示，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乙曲线a、b所示，则（ ）
A．两次t＝0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2∶3
C．曲线a表示的交变电动势频率为100Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10V
3．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0
Ω，外接R＝9.0
Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin10πt(V)，则
( )
A．该交变电流的频率为10
Hz
B．该电动势的有效值为10
V
C．外接电阻R所消耗的电功率为10
W
D．电路中理想交流电流表A的示数为1.0
A
4．一线圈在磁场中绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，产生交流电的瞬时值表达式为（V），下列说法正确的是（ ）
A．当s时，线圈平面与中性面重合
B．当s时，线圈的电流将改变方向
C．当s时，穿过线圈平面的磁通量等于零
D．将该电压加在标有“220V
60W”的灯泡两端，灯泡的实际功率等于30W
5．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0
Ω，现外接一只电阻为95.0
Ω的灯泡，如图乙所示，则
( )
A．电压表的示数为220
V
B．电路中的电流方向每秒钟改变50次
C．灯泡实际消耗的功率为484
W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2
J
6．一个单匝矩形金属线框的面积为S，线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，从线框平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n，则（ ）
A．线框产生的交变电动势的最大值为πBS
B．线框产生的交变电动势的有效值为
C．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBS
D．线框产生交变电动势的瞬时值表达式为e=nπBsin2nπt
7．如图所示，一交流发电机的矩形线圈匝数为n=10，其电阻r=2Ω，面积S=0.2m2，在磁感应强度B=的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以ω=10πrad/s的角速度匀速转动，向R=18Ω的电阻供电。则以下说法中正确的是（ ）
A．该线圈产生的是余弦式交变电流
B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40V
C．线圈开始转动时流过电阻R的瞬时电流大小为
D．电阻R上消耗的电功率为9W
8．如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，则电流表的示数为。（
）
A．
B．
C．
D．
9．如图所示，N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动，线圈面积为S，线圈电阻为R，电流表和电压表均为理想表，滑动变阻器最大值为2R，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数始终为
B．电流表示数的最大值
C．线圈最大输出功率为
D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变大
10．如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，角速度为，线圈匝数为n，电阻为r，外接电阻为R，A为理想交流电流表，线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）转过时的感应电流为I，下列说法错误的是（ ）
A．电流表的读数为2I
B．转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为
C．从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为
D．线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为
二、多项选择题
11．如图甲所示为风力发电的简易模型。在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，转速与风速成正比。若某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示。下列说法正确的是（
）
A．电流的表达式为i＝0.6sin10πt（A）
B．磁铁的转速为10
r/s
C．风速加倍时电流的表达式为i＝1.2sin10πt（A）
D．风速加倍时线圈中电流的有效值为A
12．如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则( )
A．两导线框中均会产生正弦交流电
B．两导线框中感应电流的周期都等于T
C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
三、综合计算题
13．如图所示，匀强磁场磁感应强度B＝0.1T，所用矩形线圈的匝数N＝100，边长lab＝0.2m，lbc＝0.5m，线圈电阻为2，以角速度ω＝100πrad/s绕OO′轴匀速转动，试求
(1)交变电动势的峰值；
(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时，线圈中瞬时感应电动势表达式；
(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，求线圈在t＝时刻的感应电动势大小；
(4)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，转过过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少？
14．如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10
cm和20
cm，内阻为5
Ω，在磁感应强度B＝0.5
T的匀强磁场中绕OO′轴以50
rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20
Ω的电阻R相连接．求：
(1)S断开时，电压表的示数；
(2)开关S合上时，电压表和电流表的示数；
(3)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？
15．如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B，M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：
(1)感应电动势的最大值；
(2)从图示位置起转过转的时间内，通过负载电阻R的电荷量；
(3)电流表的示数。
16．如图甲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OO′匀速转动，线圈的匝数n=100匝，电阻r=10
Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交变电压表为理想电表。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Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求：
(1)交流发电机产生的电动势最大值；
(2)电动势的瞬时值表达式；
(3)线圈转过s时电动势的瞬时值；
(4)电路中交变电压表的示数。
人教版物理选修3-2
5.2描述交变电流的物理量同步训练参考答案
1．C
【解析】
设此交变电压的有效值为I，通过阻值为R的电阻，根据有效值的定义有
解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
【解析】
A．在t=0时刻，感应电动势为零，此时线圈一定处在中性面上，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，则由可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故B错误；
C．曲线a的交变电流的频率
故C错误；
D．曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2，角速度之比为3:2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
交流电的频率，故A错误；该电动势的最大值为，故B错误；电压有效值为，电路中电流为，外接电阻所消耗的电功率为，故C错误，D正确．
4．B
【解析】
A．当s时，产生的瞬时感应电动势为
产生的感应电动势最大，故此时线圈平面与中性面垂直，故A错误；
B．当s时，产生的瞬时感应电动势为
线圈位于中性面位置，线圈的电流将改变方向，故B正确；
C．当s时，产生的瞬时感应电动势为
线圈位于中性面位置，此时穿过线圈的磁通量最大，故C错误；
D．该交流电的有效值
故此灯泡在额定电压下工作，故灯泡的实际功率为额定功率即为60W，故D错误。
故选B。
5．D
【解析】
A．线框有内阻，所以电压表示数小于220V，A错误；
B．交流电频率50Hz，则电路中的电流方向每秒钟改变100次，B错误；
C．灯泡实际消耗的功率为：
=459.8W，小于484W，C错误；
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为=24.2
J，D正确．
6．B
【解析】
A．因ω=2πn，则交变电动势的最大值为
故A错误；
B．线框交变电动势的有效值为
故B正确；
C．从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为
故C错误；
D．感应电动势瞬时值为
故D错误。
故选B。
7．D
【解析】
A、线圈始终有一半在磁场中转动切割磁场线产生感应电动势，由于是从中性面开始，故产生的感应电动势时正弦函数，故A错误；
B、线圈转动过程中产生的感应电动势的最大值，故B错误；
C、产生的感应电动势的瞬时值e=20sin10πtV，故圈开始转动s时产生的感应电动势e=10V，形成的感应电流瞬时值
，故C错误；
D、线圈内产生的感应电流的有效值，故电阻R上消耗的电功率为，故D正确。
8．D
【解析】
线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流。
此交变电动势的最大值为
设此交变电动势在一个周期内的有效值为E′，由有效值的定义得
解得
故电流表的示数为
故选D。
9．C
【解析】
AB．线圈中产生的交流电最大值为
有效值
电流表示数是
电流表示数的最大值
电压表两端电压是路端电压
选项AB错误；
C．当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，线圈最大输出功率为
选项C正确；
D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电阻变大，则电流表示数变小，电压表示数变大，D错误。
故选C。
10．A
【解析】
A．由题有
则得感应电流的最大值
有效值
则电流表的读数为，故A错误；
B．感应电动势的最大值
又
磁通量的最大值
联立解得
故B正确；
C．从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为
故C正确；
D．线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量
故D正确。
本题选错误的，故选A。
11．AD
【解析】
A．由题图乙可知，电流的周期T＝0.2
s，则
ω＝＝10π
rad/s
由交流电的电流表达式i＝Asinωt（A），可知电流的表达式为
i＝0.6sin10πt（A）
A正确；
B．根据ω＝2πn，可知转速为5
r/s，B错误；
CD．由于转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，即角速度加倍，由
可知，电流的最大值也加倍，即Im＝1.2
A，则电流的表达式为
i＝1.2sin20πt（A）
电流的有效值
C错误，D正确．
故选AD。
12．BC
【解析】
A．半径切割磁感线产生的感应电动势，由于匀速转动，所以进入时，电动势是恒定的，则A错误；
B．由半径切割分段分析知道：M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负．N线框的变化是恒正、零、恒负、零，所以两导线框的周期相等地，则B正确；
C．显然从开始到转过90°，都是半径切割，感应电动势相等，则C正确；
D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．
13．(1)314V；(2)314sin314t；(3)157V；(4)0.5C
【解析】
(1)感应电动势的最大值
(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时，线圈中瞬时感应电动势表达式
(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，线圈中瞬时感应电动势表达式
线圈在t＝时刻的感应电动势大小
(4)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，转过过程中通过线圈某一截面的电荷量
14．（1）50
V；（2）40
V，
2
A；（3）2A
，80W
【解析】
（1）感应电动势最大值：
Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50=50V
感应电动势有效值
S断开时，电压表示数，U=E=50V。
（2）S合上时，电路电流
电压表示数
U=IR=2×20=40V
（3）通过R的最大电流
R消耗的电功率
P=I2R=22×20=80W
15．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流
此交变电动势的最大值为
代入数据解得
(2)在线圈从图示位置转过转的时间内，电动势的平均值为
通过R的电荷量
联立解得
(3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为，由有效值的定义得
解得
因此电流表的示数为
代入解得
16．(1)62.8
V；(2)e=20πcos10πtV；(3)31.4V；(4)40V
【解析】
(1)交流发电机产生电动势的最大值
而
，
由Φ－t图线可知
，
解得
(2)由于从垂直中性面开始计时，所以感应电动势瞬时值表达式为
(3)当线圈转过s时
(4)电动势的有效值
交变电压表的示数