课时提能练(三十一)交变电流的产生及描述(限时：40分钟)A级跨越本科线1．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图11112甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()图11112A．t＝0.005s时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010s时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100HzD．线圈产生的交变电动势的有效值为311VA[t＝0.005s时线圈平面与磁场方向平行，感应电动势最大，选项A正确；t＝0.010s时线圈的磁通量最大，变化率最小，选项B错误；线圈产生的交变电动势周期为0.02s，频率为50Hz，选项C错误；线圈产生的交变电动势的最大值为311V，选项D错误．]2．(2015·四川高考)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图11-113所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压()图11113A．峰值是e0B．峰值是2e0C．有效值是Ne0D．有效值是Ne0D[因每匝矩形线圈ab边和cd边产生的电动势的最大值都是e0，每匝中ab和cd串联，故每匝线圈产生的电动势的最大值为2e0.N匝线圈串联，整个线圈中感应电动势的最大值为2Ne0，因线圈中产生的是正弦交流电，则发电机输出电压的有效值E＝Ne0，故选项D正确．]3．(多选)如图11114所示，垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场以虚线为界，虚线左侧磁场范围足够大，单匝矩形线圈的中轴线与磁场边界重合，线圈以恒定的角速度ω绕中轴线转动，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合，则下列说法正确的是()【导学号：92492386】图11114A．t时刻线圈中电流的瞬时值为sinωtB．线圈中电流的有效值为C．线圈中电流的最大值为D．线圈消耗的电功率为AB[电动势的最大值应为Em＝，t＝0时，e＝0，因此电动势瞬时值表达式应为e＝BSωsinωt，电流瞬时值表达式为i＝sinωt，A项正确；电流的有效值I＝，最大值Im＝，B项正确，C项错误；线圈消耗的电功率P＝I2R＝，D项错误．]4．如图11115所示是某种交变电流随时间变化的图线，i>0部分的图线是一个正弦曲线的正半周，i<0部分的图线是另一个正弦曲线的负半周，其最大值如图中所示，由图象可知()图11115A．这种交变电流的周期为TB．这种交变电流的周期为4TC．这种交变电流的有效值为I0D．这种交变电流的有效值为I0C[交变电流的周期为3T，选项A、B错误．在0到T时间内交变电流的有效值为2I0，在T到3T时间内交变电流的有效值为I0，根据有效值的定义可得(2I0)2RT＋IR(2T)＝I2R(3T)，解得I＝I0，选项C正确，D错误．]5．先后用不同的交流电源给同一盏灯供电，第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图11116甲所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如图11116乙所示．若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是()图11116A．第一次，灯泡两端的电压有效值是B．第二次，灯泡两端的电压有效值是C．第一、第二次，灯泡的电功率之比是2∶9D．第一、第二次，灯泡的电功率之比是1∶5D[第一次，灯泡两端电压的有效值为U1＝，功率P1＝＝.第二次，设灯泡两端电压的有效值为U2，则＋＝T，解得U2＝U0，功率P2＝＝，则P1∶P2＝1∶5，故A、B、C错误，D正确．]6．(多选)如图11117所示，面积为S的矩形线圈共N匝，线圈总电阻为R，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中以竖直线OO′为轴，以角速度ω匀速旋转，图示位置C与纸面共面，位置A与位置C成45°角．线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中，下列说法正确的是()图11117A．平均电动势为NBSωB．通过线圈某一截面的电荷量q＝C．在此转动过程中，外界对线圈做的总功为D．在此转动过程中，电流方向会发生改变AC[线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中，ΔΦ＝2BScos45°＝BS，Δt＝，根据E＝N，得E＝NBSω，故A正确；根据E＝N，q＝Δt＝N＝，故B错误；产生电动势的峰值Em＝NBSω，则有效值E＝＝，则W＝Q＝Δt＝，故C正确；线圈经过中性面，电流方向改变，线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中，电流方向不变，故D错误．]7．(多选)一单匝矩形线圈...
