交变电流的产生和描述(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1.处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合(如右图所示)，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则下列图中能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是()解析：线框在图示位置磁通量为零，但感应电流为最大值；再由楞次定律可判断线框在转过90°的过程中，感应电流为正，故选项C正确．答案：C2.如右图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略．当单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那S接B时()A．三个灯亮度相同B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮D．只有丙灯不亮，乙灯最亮[解析：开关S接A时，甲、乙、丙三个支路均有交流电通过，开关S接B时，电路处于直流工作状态，电容C“”隔直、通交；电感L“”阻交、通直；R对交、直流有相同的阻抗可判断此时电路中I丙＝0，I甲不变，I乙增大；又因为灯泡亮度与热功率(P＝I2R)成正比，所以只有丙灯不亮，乙灯最亮，故选D项．答案：D3．三个相同的电阻分别接入电压为U的恒压电路，电压峰值为U、频率为f的交流电路，电压峰值为U、频率为2f的交流电路中，在相同时间内三个电阻上产生的热量之比为()A．1∶1∶1B．1∶1∶2C．2∶1∶1D．4∶2∶1答案：C4．如下图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在t＝时刻()A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量为零C．线圈所受的安培力为零D．穿过线圈磁通量的变化率最大解析：注意线圈转动过程中通过两个特殊位置(平行于磁感线和垂直于磁感线)时的特点；磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率不同；t＝＝，线圈转过90°，本题应选C项．答案：C5.实验室里的交流发电机可简化为如右图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10V．已知R＝10Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是()A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零B．从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为i＝sin50πt(A)C．流过电阻R的电流每秒钟方向改变100次D．电阻R上的热功率等于20W解析：本题考查了交流电的相关知识．从图中可以看出线圈从垂直中性面位置开始转动，所以此时刻线圈中电流最大，选项A错误；由Im＝及ω＝2πn可以求得线圈从中性面位置开始计时时瞬时表达式，选项B正确；每个周期内电流方向改变两次，所以每秒交流电的方向改变50次，选项C错误；电阻消耗的功率应该用到交流电的有效值，故选项D错误．题目难度较低．答案：B6．电阻R1、R2和交流电源按照图甲所示方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则()A．通过R1的电流的有效值是1.2AB．R1两端的电压有效值是6VC．通过R2的电流的有效值是1.2AD．R2两端的电压有效值是6V解析：由题图知流过R2交流电电流的最大值I2m＝0.6A，故选项C错误；由U2m＝I2mR2＝12V知，选项D错误；因串联电路电流处处相同，则I1m＝0.6A，电流的有效值I1＝＝0.6A，故A错误；由U1＝I1R1＝6V，故选项B正确．答案：B7．一个边长为6cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为()A.×10－5AB.×10－5AC.×10－5AD.×10－5A解析：由法拉第电磁感应定律和欧姆定律E＝＝S·，I＝＝·可得0～3s内，I1＝×A＝2×10－5A3～5s内，I2＝×A＝－3×10－5A.于是可作出i随时间变化的图象如右图所示．由有效值的定义Q直＝Q交，IRt1＋IRt2＝I2Rt12×10－10R＋18×10－10R＝5RI2I＝×10－5A，故B选项正确．答案：B8．某同学学了电学以后，为了了解调光灯的调光原理，将调光灯拆卸开，发现并没有电阻的串并联现象．实际调光灯是用可控硅电子元件来实现的．一...
