高考總復(fù)習(xí)物理（人教版）練習(xí)第11章交變電流傳感器第1講交變電流的產(chǎn)生和描述（模擬演練）

第十一章第一講1．(2017·天津卷)(多選)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)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(dòng)，穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)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(shí)，線圈平面平行于磁感線B．t＝1s時(shí)，線圈中的電流改變方向C．t＝1.5s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D．一個(gè)周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為8π2J解析：選ADA對(duì)：t＝0時(shí)，Φ＝0，故線圈平面平行于磁感線．B錯(cuò)：線圈每經(jīng)過(guò)一次中性面電流的方向改變一次，線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，磁通量最大，故在t＝0.5s、1．5s時(shí)線圈中的電流改變方向．在t＝1s時(shí)線圈平面平行于磁感線，線圈中的電流方向不變．C錯(cuò)：線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量最大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，磁通量為0時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故t＝1．5s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.D對(duì)：線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nBωS＝nωΦm＝neq\f(2π,T)Φm＝100×eq\f(2π,2)×0.04V＝4πV，有效值E＝eq\f(Em,\r(2))＝2eq\r(2)πV，故在一個(gè)周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量Q＝eq\f(E2,R)T＝eq\f(2\r(2)π2,2)×2J＝8π2J.2．(2018·山西忻州一中等四校聯(lián)考)(多選)如圖甲所示，一單匝圓形閉合導(dǎo)線框半徑為r，線框電阻為R，連接一交流電流表(內(nèi)阻不計(jì))．線框內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示(規(guī)定向下為B的正方向)，則下列說(shuō)法正確的是()A．0.005s時(shí)線框中的感應(yīng)電流最大B．0.01s時(shí)線框中感應(yīng)電流方向從上往下看為順時(shí)針?lè)较駽．0.015s時(shí)電流表的示數(shù)為零D．0～0.02s內(nèi)閉合導(dǎo)線框上產(chǎn)生的熱量為eq\f(π4r4,R)解析：選BD線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝πr2eq\f(ΔB,Δt)，感應(yīng)電流為i＝eq\f(πr2,R)·eq\f(ΔB,Δt)，在0.005s，eq\f(ΔB,Δt)＝0，則i＝0，A項(xiàng)錯(cuò)；由楞次定律知在0.01s時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?從上往下看)，B項(xiàng)正確；交流電流表測(cè)量的是交變電流的有效值，C項(xiàng)錯(cuò)；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為Em＝Bmπr2eq\f(2π,T)，一個(gè)周期導(dǎo)線框上產(chǎn)生的熱量為Q＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Em,\r(2))))2,R)T＝eq\f(π4r4,R)，D項(xiàng)正確．3．(2018·江西紅色七校第二次聯(lián)考)(多選)如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R.線框繞與cd重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框轉(zhuǎn)過(guò)eq\f(π,6)時(shí)的感應(yīng)電流為I，下列說(shuō)法正確的是()A．線框中感應(yīng)電流的有效值為2IB．轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的最大值為eq\f(2IR,ω)C．從中性面開始轉(zhuǎn)過(guò)eq\f(π,2)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線某橫截面的電荷量為eq\f(2I,ω)D．線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為eq\f(2πRI2,ω)解析：選BCe＝BSωsinωt，i＝eq\f(e,R)＝eq\f(BSω,R)sinωt即Im＝eq\f(BSω,R)＝2I當(dāng)ωt＝eq\f(π,6)時(shí)，I＝eq\f(BSω,R)sineq\f(π,6)，即I＝eq\f(BSω,2R)，I有效＝eq\f(Im,\r(2))＝eq\r(2)I，A錯(cuò)誤；Em＝BSω＝Φmω＝2IR，解得Φm＝eq\f(2IR,ω)，B正確；從中性面開始轉(zhuǎn)過(guò)eq\f(π,2)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線某橫截面的電荷量q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(BS,R)＝eq\f(2I,ω)，C正確；線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為Q＝(eq\r(2)I)2R·eq\f(2π,ω)＝eq\f(4πI2R,ω)，D錯(cuò)誤．4．(2016·全國(guó)卷Ⅲ)(多選)如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面．現(xiàn)使線框M、N在t＝0時(shí)從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面且過(guò)OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A．兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC．在t＝eq\f(T,8)時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等解析：選BC當(dāng)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，兩導(dǎo)線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度不變，又勻速旋轉(zhuǎn)切割磁感線，根據(jù)E＝BRv＝BR(eq\f(1,2)ωR)＝eq\f(1,2)BR2ω，可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，故產(chǎn)生恒定的電流，不是正弦式交流電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；感應(yīng)電流的周期和導(dǎo)線框的運(yùn)動(dòng)周期相等，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T，選項(xiàng)B正確；在t＝eq\f(T,8)時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，都等于E＝eq\f(1,2)BR2ω，選項(xiàng)C正確；導(dǎo)線框