5.1~5.2高二交流电的描述.doc

5.15.2【2014年2月第二周高二交流电的描述】一选择题（共13小题）1（2013南宁三模）一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中的正确的是（）At=0时刻，线圈平面经过中性面Bt=0.01s时刻，磁通量的变化率最小Ct=0.02s时刻，交流电电动势达到最大D该线圈产生的交流电电动势的图象如图乙所示2（2007四川）如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（）A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是abcdD线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力3（2012佛山二模）如图，线圈在磁场中匀速转动产生交变电流，以下相关说法中正确的是（）A线圈在甲、丙图所示位置时，磁通量变化率最大B线圈在乙、丁图所示位置时，产生的电流最大C线圈平面经过甲、丙图所示位置时，电流的方向都要改变一次D线圈每转动一周，电流方向改变一次4（2010湖南三模）电流方向每秒改变100次的交变电流，它的周期和频率分别是（）A0.02s，50HzB0.04s，50HzC0.02s，25HzD0.04s，25Hz5（2008梅州二模）如图，磁场中哪些情况线圈中能产生交流电（）ABCD6（2006连云港一模）一矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向、并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示，则（）At1时刻穿过线圈的磁通量为零Bt2时刻穿过线圈的磁通量最大Ct3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零Dt4时刻穿过线圈的磁通量为零7（2006江苏模拟）一只矩形线圈匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图中甲所示，则下列说法中正确的是（）At=0时刻线圈平面与中性面垂直Bt=0.01s时刻，的变化率达最大Ct=0.02s时刻，交流电动势达到最大D该线圈相应的交流电动势图象如图乙所示8（2005闸北区模拟）如图，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕oo轴顺时针（沿oo方向看）匀速转动时，在线圈中产生正弦交流电，从线圈转过图示位置开始计时，设沿adcba方向为电流正方向，则线圈中产生的交流电图象是（）ABCD9在下列几种电流的波形图中，不能表示交变电流的是（）ABCD10如图，矩形闭合线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动，当线圈平面转到与磁场方向垂直的位置时（）A穿过线圈的磁通量最小B线圈中的感应电流为零C线圈中的感应电动势最大DAB边所受的安培力最大11如下图所示图象中不属于交流电的有（）ABCD12矩形闭合线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示，下列判断正确的是（）A线圈转动的角速度=100rd/sB在t=0.01s时刻，线圈的磁通量为零C1秒内线圈中感应电流的方向变化100次D在t=0.02时刻，线圈磁通量的变化率为零13闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速圆周运动，下列各种叙述正确的是（）A线框平面和磁感线平行时即为中性面B线框平面与磁感线垂直时，磁通量最大，感应电动势最大C线框平面与磁感线平行时，磁通量为零，感应电动势最大D线框匀速转动，各时刻线速度一样大，各时刻产生感应电动势一样大二填空题（共2小题）14100匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动，产生如图所示的电动势可知线圈转动的角速度=_rad/s穿过线圈的磁通量最大值max=_Wb，此时的电动势值e=_V在t=0.01/6s时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于_15我国照明用的正弦式交流电的频率为_Hz，电压为220V，电压的峰值为_V5.15.2【2014年2月第二周高二交流电的描述】参考答案与试题解析一选择题（共13小题）1（2013南宁三模）一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中的正确的是（）At=0时刻，线圈平面经过中性面Bt=0.01s时刻，磁通量的变化率最小Ct=0.02s时刻，交流电电动势达到最大D该线圈产生的交流电电动势的图象如图乙所示考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理4308615专题：交流电专题分析：线圈在中性面时磁通量最大，电动势最小，与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为最大解答：解：A、由甲图知t=0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性面，故A正确；B、t=0.01s时刻，磁通量等于零，但的变化率达最大，故B错误；C、t=0.02s时刻，磁通量最大，交流电动势为零，故C错误；D、由甲图知交流电动势的图象应为正弦图象，故D错误；故选：A点评：本题关键是记住两个特殊位置：在中性面时磁通量最大，感应电动势最小，电动势方向改变；垂直中性面位置磁通量为零，但电动势最大2（2007四川）如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时（）A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是abcdD线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；安培力；导体切割磁感线时的感应电动势4308615分析：相同的线框在匀强磁场中以不同的转轴转动会产生交流电，由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的最大值相同，所以它们的有效值也相同再由安培力公式借助于电流来比较大小解答：解：A、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，故A正确；B、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕P1转动时的电动势等于绕P2转动时的电动势，故B错误；C、相同的线框在匀强磁场中以不同的转轴转动会产生交流电，所以它们的方向变化的，故C错误；D、由于它们的角速度相同，线框面积相同，则它们的产生的最大值相同，所以它们的有效值也相同，因此线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，而安培力F=BIL，则有线圈绕P1转动时dc边受到的安培力等于绕P2转动时dc边受到的，故D错误；故选：A点评：相同的线框虽然转轴不同，但它们的最大值、有效值、平均值及周期、频率、角速度均相同，因此线框的转动与转轴无关3（2012佛山二模）如图，线圈在磁场中匀速转动产生交变电流，以下相关说法中正确的是（）A线圈在甲、丙图所示位置时，磁通量变化率最大B线圈在乙、丁图所示位置时，产生的电流最大C线圈平面经过甲、丙图所示位置时，电流的方向都要改变一次D线圈每转动一周，电流方向改变一次考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理4308615专题：交流电专题分析：线圈在中性面位置磁通量最的电动势为零，转过九十度，磁通量为零电动势最大，一个周期内，电流方向改变两次解答：解：A、甲图为中性面位置，磁通量最大，变化率为零，A错误；B、线圈在乙、丁图所示位置时，磁通量的变化率最大，产生的电流最大，B正确；C、D一个周期内，电流方向改变两次，线圈平面经过甲、丙图所示位置时，电流的方向都要改变一次，C正确，D错误；故选BC点评：本题考查了交流电产生的过程，注意分析一个周期中磁通量、磁通量的变化率和电流方向的不同4（2010湖南三模）电流方向每秒改变100次的交变电流，它的周期和频率分别是（）A0.02s，50HzB0.04s，50HzC0.02s，25HzD0.04s，25Hz考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理4308615专题：交流电专题分析：一个周期内电流方向改变两次，根据题意可以求出频率，进而求出周期解答：解：一个周期内电流方向改变两次，所以f=50Hz则：T=0.02s故选：A点评：解得本题要知道频率与周期的关系，知道一个周期内电流方向改变两次，难度不大，属于基础题5（2008梅州二模）如图，磁场中哪些情况线圈中能产生交流电（）ABCD考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率4308615专题：交流电专题分析：要解答本题需掌握：发电机是利用电磁感应原理工作的，以及发电机的能量的转化是把机械能转化为电能交流电是指大小和方向随时间做周期性的变化解答：解：由于发电机是发电，所以其构造中没有电源，所以如图所示是发电机模型，它是利用 电磁感应原理工作的，是将机械能转化成 电能手摇发电机产生电流的大小和方向随时间作周期性变化，这种电流叫做交流电，家庭电路使用的电流是交流电A、线圈如图所示转动，穿过线圈的磁通量不变，所以没有感应电流出现，故A错误；B、C、D、均属于穿过线圈磁通量发生变化，且有感应电流方向改变的，感应电流大小也变化的，故BCD均正确，A错误；故选：BCD点评：本题主要考查学生对：发电机的原理和构造，以及交流电的特点的了解和掌握，是一道基础题6（2006连云港一模）一矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向、并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示，则（）At1时刻穿过线圈的磁通量为零Bt2时刻穿过线圈的磁通量最大Ct3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零Dt4时刻穿过线圈的磁通量为零考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；磁通量4308615专题：交流电专题分析：矩形线圈中产生正弦式电流，当线圈通过中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，电动势方向发生改变而当线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大解答：解：A、由图t1时刻，感应电动势为零，通过线圈的磁通量最大故A错误B、由图t2时刻，感应电动势最大，通过线圈的磁通量为零故B错误C、t3时刻感应电动势为零，磁通量的变化率为零故C正确D、t4时刻感应电动势最大，磁通量为零故D正确故选：CD点评：本题考查交变电流产生过程中，感应电动势与磁通量、磁通量变化率的关系，关键抓住两个特殊位置：线圈与磁场垂直位置，及线圈与磁场平行位置7（2006江苏模拟）一只矩形线圈匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图中甲所示，则下列说法中正确的是（）At=0时刻线圈平面与中性面垂直Bt=0.01s时刻，的变化率达最大Ct=0.02s时刻，交流电动势达到最大D该线圈相应的交流电动势图象如图乙所示考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理4308615专题：交流电专题分析：线圈在中性面时磁通量最大，电动势最小，与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为最大解答：解：A、由甲图知t=0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性面，A错误；B、t=0.01s时刻，磁通量等于零，但的变化率达最大，B正确；C、t=0.02s时刻，磁通量最大，交流电动势为零，C错误；D、由甲图知交流电动势的图象应为正弦图象，D错误；故选B点评：了解交流电产生的原理，特别是两个特殊位置：中性面和垂直中性面时，磁通量和电动势的变化8（2005闸北区模拟）如图，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕oo轴顺时针（沿oo方向看）匀速转动时，在线圈中产生正弦交流电，从线圈转过图示位置开始计时，设沿adcba方向为电流正方向，则线圈中产生的交流电图象是（）ABCD考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理4308615分析：该位置的磁通量最大，感应电流为0，是中性面矩形线圈abcd在匀强磁场中绕oo轴顺时针（沿oo方向看）匀速转动时，在线圈中产生正弦交流电解答：解：从线圈转过中性面的位置开始计时，所以电流在开始时为0；线圈在匀强磁场中绕oo轴顺时针（沿oo方向看）匀速转动时，ad，bc切割磁感线，产生电流，根据右手定则可以判定：ad中的电流从d流向a，与规定的正方向相反，所以刚开始的一段时间内，电流的方向为负综上所述，正确答案为C故选：C点评：该题考查交流电的产生、中性面与交流电的图象，是记忆性的知识属于简单题9在下列几种电流的波形图中，不能表示交变电流的是（）ABCD考点：交变电流4308615专题：交流电专题分析：交变电流的是大小和方向都随时间做周期性变化的电流，根据交变电流的定义去判断解答：解：A、此电流均为正值，说明电流的方向不随时间而变化，则此电流不是交变电流故A正确B、C、D这三种电流的大小和方向都随时间做周期性变化，都是交变电流故BCD错误故选A点评：本题只要掌握交变电流的定义就能进行选择A项电流是单向脉冲直流电10如图，矩形闭合线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动，当线圈平面转到与磁场方向垂直的位置时（）A穿过线圈的磁通量最小B线圈中的感应电流为零C线圈中的感应电动势最大DAB边所受的安培力最大考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；磁通量4308615专题：交流电专题分析：一矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量最大时，磁通量变化率为零；每当线圈经过中性面时，电流方向改变解答：解：A、线圈平面与磁感线垂直时，磁通量最大，故A错误；B、图示位置各边都不切割磁感线，线圈中的感应电流为零故B正确；C、图示位置各边都不切割磁感线，线圈中的感应电动势为零故C错误；D、图示位置各边都不切割磁感线，线圈中的感应电流为零，AB边所受的安培力为零故D错误；故选：B点评：学会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻，线圈处于什么位置；同时还能画出磁通量随着时间变化的图象及线圈中的电流随着时间变化的规律11如下图所示图象中不属于交流电的有（）ABCD考点：交变电流4308615分析：直流电是指电流的方向不发生变化的电流，其大小可以变化，交流电是指电流的方向发生变化的电流，但是它的电流的大小可以不变解答：解：交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，电流的方向变化的是ABC，故ABC是交流电，D是直流电本题选择不是的，故选：D点评：交流电的最大的特点是电流方向在不断的变化，对于其大小是否变化没有要求12矩形闭合线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示，下列判断正确的是（）A线圈转动的角速度=100rd/sB在t=0.01s时刻，线圈的磁通量为零C1秒内线圈中感应电流的方向变化100次D在t=0.02时刻，线圈磁通量的变化率为零考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理4308615专题：交流电专题分析：从图象得出电动势最大值、周期，从而算出频率、角速度；磁通量最大时电动势为零，磁通量为零时电动势最大，转速加倍，最大值加倍解答：解：A、由图象知周期T=0.02s，所以频率f=50Hz，转动的角速度=100rad/s，A错误； B、在t=0.01s时刻，感应电动势最大，则线圈的磁通量变化率最大，但磁通量为零，B正确；C、由周期可知，1秒内完成50圈，线圈中感应电流的方向变化100次，C正确；D、在t=0.02时刻，感应电动势最大，则线圈磁通量的变化率也最大，D错误；故选BC点评：本题考查了对交流电图象的认识，要具备从图象中获得有用信息的能力13闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速圆周运动，下列各种叙述正确的是（）A线框平面和磁感线平行时即为中性面B线框平面与磁感线垂直时，磁通量最大，感应电动势最大C线框平面与磁感线平行时，磁通量为零，感应电动势最大D线框匀速转动，各时刻线速度一样大，各时刻产生感应电动势一样大考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式4308615专题：交流电专题分析：中性面是线框平面和磁感线垂直的平面，此时磁通量最大，感应电动势为零线框平面与磁感线平行时，磁通量为零，感应电动势最大线框匀速转动，各时刻线速度一样大，各时刻产生感应电动势不一样大解答：解：A、线框平面和磁感线平行时产生感应电流，不是中性面故A错误 B、线框平面与磁感线垂直时，磁通