高中一輪復(fù)習(xí)物理課時檢測（六十二）交變電流的產(chǎn)生與描述（雙基落實課）

課時檢測(六十二)交變電流的產(chǎn)生與描述（雙基落實課）一、單項選擇題1．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖甲所示。則下列說法正確的是()A．t＝0時刻，線圈平面與中性面垂直B．t＝0.01s時刻，Φ的變化率最大C．t＝0.02s時刻，交流電動勢達(dá)到最大D．該線圈相應(yīng)產(chǎn)生的交流電動勢的圖像如圖乙所示解析：選B由題圖甲可知，t＝0時，通過線圈的磁通量最大，線圈處于中性面位置。t＝0.01s時刻，磁通量為零，但磁通量變化率最大，交流電動勢達(dá)到最大，A錯誤，B正確；t＝0.02s時，交流電動勢應(yīng)為0，C、D錯誤。2．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流的電動勢為e＝220eq\r(2)sin100πtV，對于這個交變電流的說法正確的是()A．此交變電流的頻率為100Hz，周期為0.01sB．此交變電流電動勢的有效值為220VC．耐壓為220V的電容器能夠在該交變電路中使用D．t＝0時，線圈平面與中性面垂直，此時磁通量為零解析：選B由電動勢瞬時值表達(dá)式可知，此交變電流的頻率為50Hz，周期為0.02s，電動勢的有效值為220V，最大值為220eq\r(2)V，耐壓為220V的電容器不能使用，故A、C選項錯誤，B選項正確；當(dāng)t＝0時，電動勢的瞬時值為零，說明t＝0時線圈處于中性面位置，通過線圈的磁通量最大，故D選項錯誤。3．A、B是兩個完全相同的電熱器，A通以圖甲所示的方波交變電流，B通以圖乙所示的正弦交變電流，則兩電熱器的電功率之比PA∶PB等于()A．5∶4 B．3∶2C.eq\r(2)∶1 D．2∶1解析：選A由題圖及電流的熱效應(yīng)可得：PA＝eq\f(I02R·\f(T,2)＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(I0,2)))2R·\f(T,2),T)＝eq\f(5,8)I02R，PB＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(I0,\r(2))))2R＝eq\f(1,2)I02R，則PA∶PB＝5∶4，A正確，B、C、D錯誤。4．如圖所示為一正弦交流發(fā)電機(jī)和交流電路模型，圖中電流表的示數(shù)為1A，電阻R的阻值為2Ω，線圈轉(zhuǎn)動角速度ω＝100πrad/s。則從圖示位置開始計時，電阻R兩端交變電壓的瞬時值表達(dá)式為()A．u＝2sin100πtVB．u＝2cos100πtVC．u＝2eq\r(2)sin100πtVD．u＝2eq\r(2)cos100πtV解析：選D電流表的示數(shù)為有效值，則Im＝eq\r(2)A，題圖所示位置線圈平面與中性面垂直，因此線圈產(chǎn)生的電流的瞬時值表達(dá)式為i＝Imcosωt＝eq\r(2)cos100πtA，則電阻R兩端交變電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝iR＝2eq\r(2)cos100πtV，D項正確。5．(2018·南京、鹽城一模)一只電阻分別通過四種不同形式的電流，電流隨時間變化的情況如圖所示，則在相同時間內(nèi)電阻產(chǎn)生熱量最大的是()解析：選DA、B圖像均對應(yīng)正弦式交變電流，有效值：I1＝I2＝eq\f(\r(2),2)Im＝eq\r(2)A，根據(jù)焦耳定律得：Q1＝Q2＝I12RT＝(eq\r(2))2RT＝2RT，C圖像對應(yīng)恒定電流，根據(jù)焦耳定律得：Q3＝I32RT＝2.25RT，D圖像對應(yīng)方波交變電流，根據(jù)焦耳定律得：Q4＝I42R·eq\f(T,2)＋I(xiàn)4′2R·eq\f(T,2)＝2RT＋2RT＝4RT，故選項D正確。二、多項選擇題6．100匝的線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢為e＝100eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(100πt＋\f(π,3)))V，下列說法正確的是()A．交變電動勢有效值為100VB．交變電動勢有效值為100eq\r(2)VC．穿過線圈的最大磁通量為eq\f(\r(2),π)WbD．穿過線圈的最大磁通量為eq\f(\r(2),100π)Wb解析：選AD由交變電動勢的表達(dá)式可知，該交變電動勢的最大值為100eq\r(2)V，故電動勢的有效值為100V，選項A正確；角速度ω＝100πrad/s，而Em＝nBSω＝nΦmω，所以Φm＝eq\f(Em,nω)＝eq\f(\r(2),100π)Wb，選項D正確。7．圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，為交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是()A．電流表的示數(shù)為10AB．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/sC．0.01s時線圈平面與磁場方向平行D．0.02s時電阻R中電流的方向自右向左解析：選AC由題圖乙知Im＝10eq\r(2)A，I＝eq\f(Im,\r(2))＝10A，A正確；T＝2×10－2s，ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，B錯誤；t＝0.01s時，i＝Im，此時線圈平面與磁場方向平行，C正確；由右手定則判定可知，0.02s時電阻R中電流的方向自左向右，D錯誤。8．如圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動與其固定在一起的磁鐵轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比。某一風(fēng)速時，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，則()A．電流的表達(dá)式為i＝0.6sin10πtAB．磁鐵的轉(zhuǎn)速為10r/sC．風(fēng)速加倍時電流的表達(dá)式為i＝1.2sin10πtAD．風(fēng)速加倍時線圈中電流的有效值為0.6eq\r(2)A解析：選AD通過題圖乙可知電流的最大值為0.6A，周期T＝0.2s，故ω＝eq\f(2π,T)＝10πrad/s，故電流的表達(dá)式為i＝0.6sin10πtA，故A正確；電流的周期為T＝0.2s，故磁鐵的轉(zhuǎn)速為n＝eq\f(1,T)＝eq\f(1,0.2)r/s＝5r/s，故B錯誤；風(fēng)速加倍時，轉(zhuǎn)速加倍，則角速度加倍，根據(jù)Em＝nBSω可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍，形成的感應(yīng)電流加倍，故風(fēng)速加倍時電流的表達(dá)式為i＝1.2sin20πtA，故C錯誤；根據(jù)C項分析，形成的感應(yīng)電流Im＝1.2A，故有效值為I＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\f(1.2,\r(2))A＝0.6eq\r(2)A，故D正確。9．(2017·天津高考)在勻強(qiáng)磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為2Ω，則()A．t＝0時，線圈平面平行于磁感線B．t＝1s時，線圈中的電流改變方向C．t＝1.5s時，線圈中的感應(yīng)電動勢最大D．一個周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為8π2J解析：選ADt＝0時，磁通量為零，磁感線與線圈平面平行，A正確；當(dāng)磁感線與線圈平面平行時，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，畫出感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖像如圖，由圖可知，t＝1s時，感應(yīng)