【师说】2015高考物理一轮复习 交变电流的产生和描述课后练习（2014新题，含解析）.doc

课时训练30　交变电流的产生和描述 　　　　　　　　　　　　　 一、选择题 1. 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为(　　) A. B. C. D. 解析　线框转动的角速度为ω，进磁场的过程用时周期，出磁场的过程用时周期，进、出磁场时产生的感应电流大小均为I′＝，则转动一周产生的感应电流的有效值I满足：I2RT＝2R×T，解得I＝，D项正确． 答案　D 2. 如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连．金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转．下列说法中正确的是(　　) A．交流电流表A的示数随时间按余弦规律变化 B．线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示数越小 C．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流瞬时值最大 D．线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻R的电流的有效值也变为原来的两倍 解析　交流电流表A的示数为交变电流的有效值，不随时间变化，A错误；线圈转动的角速度越大，交变电流的最大值越大，有效值越大，交流电流表的示数越大，B错误；线圈与磁场平行时，线圈切割磁感线的速度最大，感应电流最大，C正确；交变电流的最大值为Im＝，线圈角速度加倍，则最大值加倍，有效值加倍，D正确． 答案　CD 3. 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时，下列说法正确的是(　　) A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势 C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力 解析　由法拉第电磁感应定律知，线圈绕轴P1、P2转动到题述位置时的电动势均为E＝BSω，电流均为I＝＝，故A正确，B错误；由右手定则知，此时感应电流的方向为a→d→c→b→a，故C错误；由F＝BIL，可知两种情况下dc边所受安培力相等，所以D错误． 答案　A 4.风速仪的简易装置如图甲所示．在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化．风速为v1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为v2，且v2v1，则感应电流的峰值Im和周期T的变化情况是(　　) A．Im变大，T变小 B．Im变大，T不变 C．Im变小，T变小 D．Im不变，T变大 解析　由于线圈和永磁铁不变，风速增大时，转速增大，磁感应强度的变化率增大，故感应电动势增大，感应电流增大；转速增大，周期变小，故A正确． 答案　A 5．下图中不表示交变电流的是(　　) 解析　交变电流是大小和方向均随时间发生周期性变化的电流，A中的电流方向不变，始终为正方向，不是交变电流，故选A. 答案　A 6. 如图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上下图所示的交变电压后，能使电子做往返运动的是(　　) 解析　由A图象可知，电子先做加速度减小的加速运动，T时刻速度最大，由T到T做加速度增大的减速运动，T时刻速度为零．由T到T电子反向做加速度减小的加速运动，T时刻速度最大，由T到T做加速度增大的减速运动，T时刻速度为零，回到初始位置，即电子能做往复运动．同样的方法可得B、C也对． 答案　ABC 7.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则(　　) A．乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程 B．乙图中c时刻对应甲图中的C图 C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变了50次 D．若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50 Hz 解析　由交变电流的产生原理可知，甲图中的A、C两图中线圈所在的平面为中性面，线圈在中性面时电流为零，再经过1/4个周期电流达到最大值，再由楞次定律判断出电流的方向，因此图甲中A至B图的过程电流为正且从零逐渐增大到最大值，A对；甲图中的C图对应的电流为零，B错；每经过中性面一次线圈中的电流方向将要改变一次，所以一个周期以内电流方向要改变两次，所以在乙图中对应Od段等于交变电流的一个周期，若已知d等于0.02 s，则频率为50 Hz,1 s内电流的方向将改变100次，C错；而D选项频率应该是25 Hz. 答案　A 8.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．图甲为电吉他