2015高考物理大一轮复习课时提升演练30 交流电产生及描述.docVIP

三十　交流电的产生及描述　(学生用书对应页码P323) 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，其中能产生正弦交变电动势的图是(　　) 解析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动时，能产生正弦交变电动势，由这一原则判断，A图和C图满足要求；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直． 答案：AC 2．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 3．(2014·温州八校联考)电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．图甲为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在螺线管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号．若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应的感应电流的变化为(　　) 解析：由感应电流公式I＝＝n可知，感应电流的大小与磁通量的变化率有关，在Φ-t图象上各点切线的斜率的绝对值表示感应电流的大小，斜率的正、负号表示电流的方向；根据题图乙，在0～t0时间内，感应电流I的大小先减小到零，再逐渐增大，电流的方向改变一次，只有选项B符合要求． 答案：B 4．(2014·青岛模拟)一交流电压为u＝100sin 100πt V，由此表达式可知(　　) A．用电压表测该电压，其示数为100 V B．该交流电压的周期为0.02 s C．将该电压加在“100 V,100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 W D．t＝ s时，该交流电压的瞬时值为50 V 解析：电压有效值为100 V，故用电压表测该电压，其示数为100 V，A项正确；ω＝100π rad/s，则周期T＝＝0.02 s，B项正确；该电压加在“100 V，100 W”的灯泡两端，灯泡恰好正常工作，C项错；t＝ s代入瞬时值表达式得电压的瞬时值为100 V，D项错误． 答案：AB 5．如图，OO′上方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一单匝半圆线圈以角速度ω绕OO′轴匀速转动，半圆面积为S.半圆线圈产生的感应电动势的有效值是(　　) A．BSω　　　　　　　B.BSω C.BSω D.BSω 解析：线圈转动一周，周期在磁场中，周期在磁场外．线圈在磁场中转动时电动势的最大值为BSω，有效值为.根据有效值定义，一个周期内有T＝·，解得E＝BSω.故本题答案为B. 本题易受正弦式电流的干扰而错选C.做此类题时应分清在一个周期内电流有多长时间在做功，然后根据有效值的定义求解． 答案：B 6．(2014·太原模拟)如图所示，图线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象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线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＝10sin 5πt (V) D．交流电b的最大值为 V 解析：由题图可知t＝0时刻感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，选项A错误；由题图可知Ta＝0.4 s，Tb＝0.6 s，线圈先后两次转速之比na∶nb＝Tb∶Ta＝3∶2，选项B正确；交流电a的瞬时值为u＝Umsin t，得u＝10sin 5πt (V)，选项C正确；感应电动势最大值Um＝NBSω＝NBS·，所以Uma∶Umb＝Tb∶Ta，交流电b的最大值为 V，选项D正确． 答案：A 7．如图所示，边长L＝0.2 m的正方形线圈abcd，其匝数n＝10，总电阻r＝2 Ω，外电路的电阻R＝8 Ω，ab边的中点和cd边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B＝1 T，若线圈从图示位置开始计时，以角速度ω＝2 rad/s 绕OO′轴匀速转动．则以下判断中正确的是(　　) A．在t＝ s时刻，磁场穿过线圈的磁通量最大 B．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝0.8sin 2t