高考物理一轮复习 第11章 第1节 课时提能练31　交变电流的产生及描述

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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11­1­12
A．t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行
B．t＝0.010 s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100 Hz
D．线圈产生的交变电动势的有效值为311 V
A [t＝0.005 s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＝0.010 s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0.02 s，频率为50 Hz，选项C错误；线圈产生的交变电动势的最大值为311 V，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11­1­13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11­1­13
A．峰值是e0B．峰值是2e0
C．有效值是eq \f(\r(2),2)Ne0D．有效值是eq \r(2)Ne0
D [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＝eq \r(2)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11­1­14
A．t时刻线圈中电流的瞬时值为eq \f(BSω,2R)sin ωt
B．线圈中电流的有效值为eq \f(\r(2)BSω,4R)
C．线圈中电流的最大值为eq \f(\r(2)BSω,4R)
D．线圈消耗的电功率为eq \f(BSω2,R)
AB [电动势的最大值应为Em＝eq \f(BSω,2)，t＝0时，e＝0，因此电动势瞬时值表达式应为e＝eq \f(1,2)BSωsin ωt，电流瞬时值表达式为i＝eq \f(BSω,2R)sin ωt，A项正确；电流的有效值I＝eq \f(\r(2)BSω,4R)，最大值Im＝eq \f(BSω,2R)，B项正确，C项错误；线圈消耗的电功率P＝I2R＝eq \f(BSω2,8R)，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