高考物理一轮复习 课时跟踪检测（三十四）交变电流的产生及描述（含解析）-人教版高三物理试题VIP免费

课时跟踪检测（三十四）交变电流的产生及描述对点训练：交变电流的产生和描述1．如图，各图面积均为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，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是()解析：选A由题意可知，只有A、C图在切割磁感线，导致磁通量在变化，产生感应电动势，A中从中性面开始计时，产生的电动势为e＝BSωsinωt，C中从峰值面开始计时，产生的电动势为e＝BSωcosωt，故A正确。2.[多选]一单匝闭合线框从如图所示位置开始，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法正确的是()A．转动90°时磁通量为零，感应电动势也为零B．当磁通量为零时，感应电动势最大C．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势的大小为0.5EmD．角速度的大小为ω＝解析：选BD线框从题图位置开始转过90°时，正好处于中性面，磁通量最大，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，A错误。题图线框与中性面垂直，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，则感应电动势最大，B正确。线框平面和中性面夹角为θ时穿过线框的磁通量为Φ＝Φmcosθ，所以当磁通量为0.5Φm时，得θ＝60°，根据电动势的瞬时表达式e＝Emsinθ，此时感应电动势的大小为Em，则C错误。因为电动势峰值Em＝BSω，最大磁通量Φm＝BS，则ω＝，D正确。3.[多选]矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是()A．在t＝0.2s和t＝0.4s时线圈位于中性面B．在t＝0.1s和t＝0.3s时感应电动势最大C．1s内感应电流方向改变5次D．电动势的瞬时表达式为e＝50πcos(5πt)V解析：选CD在t＝0.2s和t＝0.4s时线圈中磁通量为零，处于与中性面垂直的位置，故A项错误；在t＝0.1s和t＝0.3s时线圈中磁通量最大，处于中性面位置，产生的感应电动势为零，故B项错误；磁通量变化的周期即交流电的周期，由题图得交流电的周期T＝0.4s，交流电的频率f＝＝2.5Hz，一个周期内交流电的电流方向改变2次，则1s内感应电流方向改变5次，故C项正确；磁通量变化的周期为T＝0.4s，线圈转动的角速度ω＝＝rad/s＝5πrad/s，由题图得线圈磁通量的最大值Φm＝0.2Wb，线圈产生感应电动势的最大值Em＝NBSω＝NΦmω＝50×0.2×5πV＝50πV，起始时，线圈中磁通量为零，感应电动势最大，则电动势的瞬时表达式e＝Emcosωt＝50πcos(5πt)V，故D项正确。4.一交流发电机模型如图1所示，用示波器观察到它产生的感应电动势波形如图2所示，则()A．该感应电动势的有效值为5VB．该发电机线圈的转速为25r/sC．t＝s时，穿过发电机线圈的磁通量最大D．t＝s时，穿过发电机线圈的磁通量变化率最大解析：选D由题图2可知，交流电的最大值为Em＝5V，故有效值为E＝＝V，故A错误；交流电的周期T＝0.02s，故转速n＝＝50r/s，故B错误；交流电的角速度ω＝2πn＝100πrad/s，产生的交流电的瞬时值e＝5sin(100πt)V，当t＝s时，交流电的瞬时值e＝5sin100π×V＝5V，此时的感应电动势最大，磁通量变化率最大，发电机线圈平面跟磁感线平行，磁通量为零，故C错误，D正确。对点训练：有效值的理解与计算5．关于图甲、乙、丙、丁，下列说法正确的是()A．图甲中电流的峰值为2A，有效值为A，周期为5sB．图乙中电流的峰值为5A，有效值为2.5AC．图丙中电流的峰值为2A，有效值为AD．图丁中电流的最大值为4A，有效值为A，周期为2s解析：选B题图甲是正弦式交变电流图线，峰值(最大值)为2A，有效值是峰值的，即A，周期为4s，所以选项A错误；题图乙电流大小改变但方向不变，所以不是交变电流，计算有效值时因为热效应与电流方向无关，所以仍是峰值的，即2.5A，所以选项B正确；题图丙是图甲减半的脉冲电流，有效值不可能为峰值的，所以选项C错误；题图丁是交变电流图线，周期为2s，根据有效值定义则有42×R×＋32×R×＝I2RT，解得电流有效值I＝2.5A，所以选项D错误。6．一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，电阻R1和R2的阻值分别为3Ω和1Ω，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所...