2016届高考物理一轮复习10.1交变电流的产生和描述课时强化作业.doc

课时强化作业四十　交变电流的产生和描述 一、选择题 1．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图一所示，产生的交变电动势的图象如图二所示，则(　　) A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势的有效值为311 V D．线框产生的交变电动势的频率为100 Hz 解析：t＝0.005 s时感应电动势最大，线框的磁通量变化率也最大，A错误．t＝0.01 s时感应电动势为零，穿过线框的磁通量最大，线框平面与中性面重合，B正确．感应电动势的最大值为311 V，有效值则为 V，C错误．线框转动所产生电动势的周期为0.02 s，频率等于周期的倒数，为50 Hz，D错误． 答案：B 2．某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的有(　　) A．最大值是50 V B．频率是100 Hz C．有效值是25 V D．周期是0.02 s 解析：从表达式知该交变电动势的最大值为50 V，有效值是25 V，A错，C对．由2πf＝100π得f＝50 Hz，周期T＝0.02 s，D对． 答案：CD 3．一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象如图甲所示，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象如图乙所示 解析：由Φ-t图知，t＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e＝0，故A、D两项错误；在t＝0.01 s时，Φ＝0，最大，e最大，则B项正确；在t＝0.02 s时，Φ最大，＝0，e＝0，则C项错误． 答案：B 4.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示．下面说法中正确的是(　　) A．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为零 B．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零 C．图中是从线圈平面与磁场方向平行时刻开始计时的 D．每当感应电动势e变换方向时，穿过线圈的磁通量的绝对值都为最大 解析：由图象可知，在t＝0时，感应电动势有最大值，说明穿过线圈的磁通量的变化率最大，即线圈平面与磁场方向平行时开始计时，选项C正确；t1、t3时刻感应电动势为零，即线圈平面与磁场方向垂直(位于中性面)，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，所以选项B正确，选项A错误；当线圈通过中性面时是感应电动势改变方向的时刻，选项D正确． 答案：BCD 5．(2013年山东卷)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是(　　) A．电流表的示数为10 A B．线圈转动的角速度为50π rad/s C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左 解析：由交流电的图象可知，电路中电流的最大值为10 A，电流表的示数为有效值，故电流表的示数为10 A，选项A正确；由图象可知该交流电的周期T＝2×10－2s，由ω＝，可得线圈转动的角速度ω＝100π rad/s，故选项B错误；当t＝0.01 s时，电路中电流最大，故该时刻线圈产生的磁感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律可知，线圈磁通量的变化率最大，此时通过线圈的磁通量最小，即该时刻线圈平面与磁场平行，选项C正确；线圈由题图中的位置开始逆时转动，t＝0时刻感应电流为正方向且为最大．通过R的电流方向由楞次定律可知为自左向右，t＝0.02 s电流方向与t＝0时电流方向相同，故选项D错误． 答案：AC 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．1 B．12 C．13 D．16 解析：电功的计算，I要用有效值计算，图甲中，由有效值的定义得2R×2×10－2＋0＋2R×2×10－2＝IR×6×10－2，解得I1＝ A；图乙中，I的值不变，I2＝1 A，由W＝UIt＝I2Rt，可以得到W甲W乙＝13，C正确． 答案：C 7.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：线框转动过程中在一个周期内只有周期的时间有感应