2025版高考物理一轮复习第十一章课时作业37交变电流的产生和描述新人教版.docVIP

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课时作业37交变电流的产生和描述

时间：45分钟

1．将闭合多匝线圈置于如图所示的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈可绕MN轴自由转动，则下列表述中正确的是(C)

A．当磁感应强度匀称增加时，线圈不动，线圈中感应电动势的大小与线圈的匝数无关

B．当磁感应强度匀称增加时，线圈不动，线圈中感应电流为顺时针方向

C．线圈以MN为轴匀速转动时，可以产生正弦式沟通电

D．当磁感应强度恒定时，线圈匝数越大，穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

解析：依据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔBS,Δt)，感应电动势与线圈的匝数有关，故A错误；依据楞次定律可知，线圈中产生的感应电流的方向为逆时针方向，故B错误；当线圈以MN为轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量发生周期性变更，故可以产生正弦式沟通电，故C正确；依据E＝neq\f(ΔΦ,Δt)可知，当磁感应强度恒定时，穿过线圈的磁通量的变更率为零，感应电动势为零，故D错误．

2．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变更的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是(C)

A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直

B．t＝0.02s时刻，线圈磁通量的变更率达最大

C．t＝0.01s时刻，瞬时电流达到最大

D．该线圈相应的沟通电动势图象如图乙所示

解析：由甲图知t＝0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性面，A错误；t＝0.02s时刻，磁通量最大，磁通量的变更率为零，B错误；t＝0.01s时刻，磁通量为零，磁通量的变更率最大，沟通电动势最大，瞬时电流最大，故C正确；由甲图知沟通电动势的图象应为正弦图象，D错误．

3．(多选)如图甲所示，标有“220V40W”的电灯和标有“20μF300V”的电容器并联接到沟通电源上，V为沟通电压表．沟通电源的输出电压如图乙所示，闭合开关．下列推断正确的是(BC)

A．t＝eq\f(T,2)时刻，V的示数为零

B．电灯恰正常发光

C．电容器有可能被击穿

D．沟通电压表V的示数保持110eq\r(2)V不变

解析：沟通电压表V的示数应是电压的有效值220V，故A、D错误；电压的有效值恰等于电灯的额定电压，电灯正常发光，B正确；电压的峰值220eq\r(2)V≈311V，大于电容器的耐压值，故有可能被击穿，C正确．

4．如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为志向二极管(正向电阻可视为零，反向电阻可视为无穷大)，在A、B间加一正弦沟通电u＝20eq\r(2)sin100πt(V)，则加在R2上的电压有效值为(D)

A．10V B．20V

C．15V D．5eq\r(10)V

解析：由二极管的单向导电性可知，加在R2上的电压波形的半个周期最大值为20eq\r(2)V，半个周期最大值为10eq\r(2)V．由有效值的定义可得加在R2上的电压有效值为5eq\r(10)V，选项D正确．

5．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(D)

A.eq\f(BL2ω,2R) B.eq\f(\r(2)BL2ω,2R)

C.eq\f(\r(2)BL2ω,4R) D.eq\f(BL2ω,4R)

解析：扇形闭合导线框切割磁感线的有效长度始终是半径L，平均速度v＝eq\f(Lω,2)，导线框进磁场和出磁场时有感应电流产生，由法拉第电磁感应定律和有效值的定义有：E＝eq\f(BL2ω,2)，eq\f(E2,R)×eq\f(T,4)＝I2RT，可得I＝eq\f(BL2ω,4R)，故D正确，A、B、C错误．

6．(多选)图甲是小型沟通发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为沟通电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置起先计时，产生的交变电流随时间变更的图象如图乙所示．以下推断正确的是(AC)

A．电流表的示数为10A

B．线圈转动的角速度为50πrad/s

C．0.01s时线圈平面与磁场方向平行

D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左

解析：由题图乙知Im＝10eq\r(2)A，I＝eq\f(Im,\r(2))＝10A，A正确．T＝2×10－2s，ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，B错误．t＝0.01s时，i＝Im，此时线圈平面与磁场方向平行，C正确．由右手定则判定0.02s时电阻R中电流方向自左向右，D错误