三十四：交变电流的产生和描述（含解析）-2025新高考物理核心素养测评.pdf

三十四交变电流的产生和描述

(40分钟60分)

【基础巩固练】

1.(6分)(2023·宝鸡模拟)如图所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,其转动轴线OO与磁

2

感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B1T,线圈所围面积S0.1m,转速n12r/min。若从

中性面开始计时,则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为()

A.e12πsin120t(V)B.e24πsin120t(V)

C.e0.04πsin0.4πt(V)D.e0.4πcos2πt(V)

2.(6分)(多选)(2024·昆明模拟)如图1为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。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO沿逆时针方向以角速度ω匀速转动,

穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示,下列结论正确的是()

A.线圈从图1所示位置转过90°时的时刻是图2的计时0点

B.线圈每经过图1所示位置1次,电流方向就改变1次

C.若线圈的匝数为20,则电动势的最大值是20πV

D.若增大线圈转动的角速度,则磁通量变化率的最大值增大

【加固训练】

(2023·衡水二中模拟)某电动机由一匝线圈构成,其示意图如图甲所示。现将该电动机与一

定值电阻R和理想电流表A串联起来,通过R的电流如图乙所示,其中电动机线圈电阻r1Ω,

定值电阻R9Ω,下列说法正确的是()

A.电流的方向在1s内改变50次

B.t0.05s时穿过电动机线圈的磁通量最大

C.t0.01s时电流表A的示数为零

D.线圈感应电动势的最大值为10V

3.(6分)(2023·镇江模拟)如图所示,空间中分布着磁感应强度大小为B的匀强有界磁场,EF是其

左边界,一面积为S的n匝圆形金属线圈垂直于磁场放置,圆形线圈的圆心O在EF上,线圈电

阻为R,若线圈以角速度ω绕EF匀速转动,并从图示位置开始计时,则()

2π

A.t时,线圈中的感应电流最大

π

B.0到时间内,通过线圈的电量为

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C.线圈中产生的交变电动势的最大值为nBSω

2

D.线圈中产生的交变电动势的有效值为nBSω

4

【加固训练】

(2023·武汉模拟)半径为2R的金属半圆环水平固定放置,半径为R的金属半圆环绕轴线

ABOCD匀速转动,转动的角速度为ω。AB、CD均为导电直杆,两个半圆的圆心重合,整个空间

存在竖直向下的匀强磁场B,俯视图如图所示,整个回路中产生的感应电动势的有效值为()

12

22

A.BπRωB.BπRω

24

552

22

C.BπRωD.BπRω

24

4.(6分)(科技创新情境)(2023·沧州模拟)图甲为风力发电的简易模型,在风力作用下,风叶带动

与杆固连的永磁铁转动,永磁铁下方的线圈输出的正弦交变电压u随时间t的变化规律如图乙

所示,则下列说法正确的是()

A.永磁铁的转速为50r/s

B.该交变电流的频率为100Hz

C.线圈两端输出电压的有效值为42V

D.线圈输出电压的表达式为u82sin50πt(V)

5.(6