（全国通用）高考物理第十一章微专题77交变电流的产生及描述加练半小时（含解析）.docx

交变电流的产生及描述方法点拨交变电流的产生往往与交变电流图象结合出题，要能将交变电流的图象与线圈的转动过程一一对应起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律.1.(2018山东省青岛二中模拟)如图1甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO以角速度匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表.图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象，则下列说法中正确的是()图1A.从t1到t3这段时间穿过线圈的磁通量的变化量为2nBSB.从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为C.t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSD.电流表的示数为2.(2018湖北省天门市期中)如图2所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角为零时(图示位置)为计时起点，并规定当电流自a流向b时，电流的方向为正.则下列四幅图中正确的是()图23.调光灯、调速电风扇以前是用变压器来实现的，该技术的缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速.现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的.如图3为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压.那么现在电灯上的电压为()图3A.UmB.C.D.4.(多选)(2019河南省南阳一中模拟)如图4所示，光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD，线框的边长为L0.3m、总电阻为R2，在直角坐标系xOy中，有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合，上边界满足曲线方程y0.3sinx (m)，磁感应强度大小B1T.线框在沿x轴正方向的拉力F作用下，以速度v10m/s水平向右做匀速直线运动，直到AD边穿出磁场.下列说法正确的是()图4A.当BC边运动到磁场的中心线时，B、C两端电压为3VB.感应电动势的有效值为VC.力F是恒力D.整个过程中产生的是正弦交变电流5.如图5为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动.磁场的磁感应强度B102T，线圈的面积S0.02m2，匝数N400，线圈总电阻r2，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R8连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速nr/s.在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是()图5A.交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e8sin100t (V)B.交流电压表的示数为8VC.从t0时刻开始线圈平面转过30的过程中，通过电阻的电荷量约为5.7103CD.电阻R上的热功率为6.4W6.(2018山东省泰安市模拟)将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为R，让它在磁感应强度为B，方向如图6所示的匀强磁场中绕轴MN匀速转动.导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P、电阻为r的小灯泡并正常发光.电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则下列说法正确的是()图6A.半圆形硬导线的转速为B.半圆形硬导线的转速为C.半圆形硬导线从图示位置转90的过程中通过小灯泡的电荷量为D.半圆形硬导线从图示位置转90的过程中通过小灯泡的电荷量为零答案精析1.D从t1到t3的过程，穿过线圈的磁通量变化量为零，选项A错误；从t3到t4的过程，穿过线圈的磁通量变化量为BS，故通过电阻R的电荷量qn，选项B错误；t3时刻产生的电动势大小为E0，由法拉第电磁感应定律可得E0nnBS，可得BS，选项C错误；线圈产生的交流电的电动势有效值为E，由闭合电路欧姆定律可得，电流表的示数I，选项D正确.2.D从题图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转，由楞次定律可判断，初始时刻电流方向由b到a，故瞬时电流的表达式为iimcost，故D正确.3.C电灯上的电压值如没有特殊说明一般指电压的有效值，设加在电灯上电压的有效值为U，取一个周期，由电流的热效应得T，所以可得U，故选项C正确.4.BD感应电动势EBLv0.3Bvsinx (V)，当BC边运动到磁场的中心线，即x0.15m时，E3V，感应电动势是3V，B、C两端电压是路端电压，小于感应电动势3V，故A错误；由A可知感应电动势最大值Em3V，有效值EV，故B正确；安培力FBBIy，y0.3sinx (m)，则安培力是变力，线框做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力等于安培力，则拉力F是变力，故C错误；感应电动势EBLv0.3Bvsinx (V)3sinx (V)，是正弦交变电流，故D正确.5.C磁场的磁感应强度B102T，线圈面积S0.02m2，匝数N400，线圈总电阻r2，线圈的转速nr/s，故100rad/s，交流发电机产生电动势随时间的变化关系是eNBScost8cos100t(V)，A项错误；交流电压表显示出的是路端电压有效值，故示数为6.4V，B项错误；从t0时刻转过30的过程中，通过电阻的电荷量为qC4103C5.7103C，C项正确；电阻R上的热功率PI2R2R5.12W，D项错误.6.A设灯泡的额定电压为U，