(物理)高三物理补充讲义(交变电流的产生和描述)

一、单项选择题（本大题共8小题；每小题6分，共48分。每小题只有一个选项符合题意） 1．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转 动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是

2．将阻值为5 Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法正确的是

A．电路中交变电流的频率为0.25 Hz B．通过电阻的电流为2A

C．电阻消耗的电功率为2.5 W

D．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V

3．如图所示，图a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是

A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B．线圈先后两次转速之比为3:2

C．交流电a的瞬时值为u=10sin5πt(V) D．交流电b的最大值为婴

20V 34．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是

A．t=0时刻，线圈平面与中性面垂直 B．t=0.01 s时刻，φ的变化率最大 C．t=0.02 s时刻，交流电动势达到最大

D．该线圈产生的交流电动势的图像如图乙所示

5．如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在t=

时刻 21

A．线圈中的电流最大 B．穿过线圈的磁通量最大

C．线圈所受的安培力最大 D．穿过线圈磁通量的变化率最大

6．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。若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：W乙为 A．l:2 B．1:2

C．l:3 D．1:6

7．一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀速转动，角速

度为ω时，线圈中产生的交变电动势的最大值为E0，周期为T0，外力提供的功率为P0。若使线圈转动的角速度变为2ω，线圈中产生的交变电动势的最大值为E，周期为T，外力提供的功率为P。则E、T和P的大小为 A．E2E0,T11T0，p2P0 B．EE0,TT0,p2P0 221E2E,TT0,p4P0 C．E2E0,TT0,P2P D．0028．一长直导线通以正弦交流电i=Imsinωt A，在导线下有一断开的线圈，如图所示，那么，相对于b来说，a的电势最高时是在 A．交变电流方向向右，电流最大时 B．交变电流方向向左，电流最大时 C．交变电流方向向左，电流减小到0时 D．交变电流方向向右，电流减小到0时

二、双项选择题（本大题共8小题，9～12题每小题6分，13～16题每小题7分，共52分。

每小题有两个选项符合题意）

9．矩形线圈绕垂直匀强磁场磁感线的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是 A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势最大 B．穿过线圈的磁通量最大，线圈中感应电动势等于零 C．线圈中感应电流最大，方向将改变 D．线圈中感应电流等于零，方向将改变

10．一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=2202sinl00πt V，则 A．交流电的频率是100π B．t=0时，线圈位于中性面 C．交流电的周期是0.02 s D．t=0.05 s时，e有最大值 11．如图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电

压按正弦规律变化。下列说法正确的是 A．图甲表示交流电，图乙表示直流电

2

B．两种电压的周期相等

C．两种电压的有效值相等

D．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100πt V

12．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，

线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时， 线圈转过60°时的感应电流为1 A。那么下列说法正确的是 A．线圈消耗的电功率为4 W

B．线圈中感应电流的有效值为2 A

2t TT2t D．任意时刻穿过线圈的磁通量为sinTC．任意时刻线圈中的感应电动势为e4cos13．交流电源输出的电压U随时间t变化的图线如图所示，则下列说法正确的是

A．交变电流的频率为50 Hz B．交变电流的周期为2 s

C．交变电压的最大值为2202V D．交变电压的有效值为2202V

14．如图所示，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕

ab边转动，磁场方向水平向右，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R，t=0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在向纸面外转动，则

A．线圈中电流t时刻瞬时值表达式为iB．线圈中电流的有效值为IBScost RBS RC．线圈中电流的有效值为I2BS 2R(BS)2D．线圈消耗的电功率为p

R15．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势e

随时间t的变化如图，下面说法中正确的是 A．t1时刻通过线圈的磁通量为零

B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值为最大 16．如图所示，交流电压u=311sin(314t+

A．电压表的读数为311 V B．电流表的读数为1.41 A C．电流表的读数为1 A

D．2 s内电阻产生的电热是440 J

 )V加在阻值为220 Ω的电阻两端，则 6 3

参考答案

1 A 9 BD

2 C 10 BC 3 A 11 BD 4 B 12 AC 5 B 13 AC 6 C 14 AC 7 D 15 CD 8 C 16 CD 4