《2022届高考物理一轮复习经典题汇编27交变电流含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届高考物理一轮复习经典题汇编27交变电流含解析（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、交变电流选 择 题（共 7 小题）1.如图所示，正方形线圈a b e d 的边长1=0.3 m,直线0 0 与 a d 边相距2L,过 0 0 且垂直3图面的竖直平面右侧有磁感应强度B=1 T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，线圈在转动时通过两个电刷和两个滑环与外电路连接.线圈以0 0 为轴匀速转动，角速度3=2 0 r a d/s,图示位置为计时起点.则（）O1,4（KrfL-I T,E*A.线圈输出交流电的周期为三s20B.流过a b 边的电流方向保持不变C.t=_ 2 L s 时，穿过线圈的磁通量为0.0 6W b20D.从 t=0 到 t=2 L s,穿过线圈磁通量的变化为0.0 6W b
2、402.如图所示的正方形线框a b e d 边长为L,每边电阻均为r,在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中绕c d 轴以角速度3 匀速转动，c、d两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，则下列说法中不正确的是（）A.线框a b e d 产生的电流为交变电流B.当 S 断开时，电压表的示数为零C.当 S 断开时，电压表的示数为返B a l；8D.当 S 闭合时，电 流 表 的 示 数 为 返 14r3.如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴0 0 匀速转动，产生的感应电动势e随时间t 的变化曲线如图乙所示.若外接电阻的阻值R=9 Q,线圈的电阻r=l
3、Q,A.线圈转速为1 0 0 北 r a d/sB.0.0 1 s 末穿过线圈的磁通量最大C.通过线圈的最大电流为1 0 AD.伏特表的示数为9 0 V4 .如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过I min的时间，两电阻消耗的电功之比I V中：W乙为（）A.1：V 2 B.1：A/3 C.1：1 D.1：25 .如图所示表示一交流电电流随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周,其最大值为L;电流的负值的强度为I，求该交流电的有效值（）2 2 2 26.一个匝数为1 0 0 匝，电阻为0.5 Q的闭合线圈
4、处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化.则线圈中产生交变电流的电动势有效值为（）A.遂 V B.2 V 5 V C.5 V 2 V D.V 2 V7.如图所示，将一均匀导线围成一圆心角为9 0 的扇形导线框0 M N,其中0 M=R,线框总电阻为r,圆弧M N 的圆心为0点，将导线框的0点置于直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B,第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2 B.从 t=0 时刻开始，让导线框以0点为圆心，以恒定的角速 度 3沿逆时针方向做匀速圆周运动，则线框中的电流有效值为（）
5、A.B3 R2 B 3B 3R2 仁 2B 3R2 匹 亚里笆2r _ 2r-r-2r二.选 择 题（共 7 小题）8.如图甲所示是一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.1 0 m、匝数n=2 0 的线圈套在永久磁铁槽中，槽中磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右侧视图如图乙所示），线圈所在位置磁感应强度B的 大 小 均 为 毁 T,线圈的电阻为R尸 0.5 0 Q,它的引出线接有KR z=9.5 0 Q 的小电珠L,A为理想交流电流表.当线圈框架的P 端在外力作用下沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠.若线圈往复运动的规律如图丙（正弦规律）所示（v 取向右为正）,则下列判断正确的是（）甲Z
6、.丙A.电流表的示数为0.2 4 AB.0.0 1 s 时回路中的电流最大C.产生的电流的频率为5 0 H zD.0.0 1 5 s 时电珠L 中电流的方向为从C f L f D9.如图，M 为半圆形导线框，圆心为0”；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为6；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线0 Q、的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M N 在 t=0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过0,和 0、的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则（）X X X X X X XX X X X X X XB.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在七=工时，两导
7、线框中产生的感应电动势相等8I）.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等1 0.如图所示，由导线制成的正方形线框边长L,每条边的电阻均为R,其中a b 边材料较粗且电阻率较大，其质量为m,其余各边的质量均可忽略不计.线框可绕与c d 边重合的水平轴 0 0 自由转动，不计空气阻力及摩擦.若线框始终处在方向竖直向下.磁感强度为B的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历 时 t到达竖直位置，此 时 a b 边的速度为v,重力加速度为g.则以下说法正确的有（）nA.线框在竖直位置时，a b 边两端的电压UMBLV2 2B.线框在竖直位置时，a b 边所受安培力的大小F 折BIL=R
8、34RC.这一过程中感应电动势的有效值E 2,2(m g L-m v )RD.在这一过程中，通过线框导线横截面的电荷量q=2L lR11.一个矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中的磁通量随时间变化的关系如图所示，线圈的电阻为R,线圈共有n 匝，则下列说法正确的是（）叩 1 -入 7FtA.t=H时刻，线圈中的感应电动势为零2B.t=H 时刻，磁通量的变化率为公史2 A t T,2兀1 1。门 Q T TC.线圈中感应电动势的瞬间表达式为e=-Lsin空tT TD.将磁通量的变化周期变为工，则线圈中电流的功率增大为原来的4 倍212.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正
9、弦规律图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为5.0 Q,现外接一只电阻为95.0Q 的灯泡，如图乙所示，则正确的是（）A.周期为0.02sB.电路中的电压表的示数为220vC.电压有效值为220VD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为20J1 3.如图甲所示，一单匝圆形闭合导线框半径为r,线框电阻为R,连接一交流电流表（内阻不计）.线框内充满匀强磁场，已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化，如图乙所 示（规定向下为B的正方向），则下列说法正确的是（）A.0.0 0 5 s 时线框中的感应电流最大B.0.0 1 s 时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向C.0.0 1 5 s 时电流表的示
10、数为零D.。0.0 0 5 s 内，闭合导线框有收缩的趋势1 4.图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分.下列说法正确的是()B.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=2 0 s inl0 0 n t VC.图乙所示电压的有效值为2 0 VD.图乙所示电压的有效值为1 0 V三.解 答 题(共 1 小题)1 5.一个电阻为r、边长为L的正方形线圈a b e d 共 N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴0 0 以如图所示的角速度3 匀速转动，外电路电阻为R.(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向.(2)线圈转动过程中感应
11、电动势的最大值有多大？(3)线圈平面与磁感线夹角为6 0 时的感应电动势为多大？(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？(5)从图示位置开始，线圈转过6 0 的过程中通过R的电量是多少？(6)图中电流表和电压表的示数各是多少？交变电流参考答案与试题解析一.选 择 题（共 7 小题）1.如图所示，正方形线圈abed的边长1=0.3m,直线0 0 与 ad边相距2 L,过 0 0 且垂直3图面的竖直平面右侧有磁感应强度B=1T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，线圈在转动时通过两个电刷和两个滑环与外电路连接.线圈以0 0 为轴匀速转动，角 速 度 3=2 0 ra d/
12、s,图示位置为计时起点.则（）O1*7 卤 故 C 正确；3 3D、从 t=0到 t=I _ s,线圈转过90。，此时线圈与面平行，磁通量为零，故穿过线圈磁通量40的变化0=LBS=-03Wb,故 D错误。3故选：Co2.如图所示的正方形线框abed边长为L,每边电阻均为r,在垂直于纸面向里，磁感应强度 为 B 的匀强磁场中绕cd轴以角速度3匀速转动，c、d 两点与一阻值为r 的电阻相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，则下列说法中不正确的是（）B.当 S断开时，电压表的示数为零C.当 S断开时，电压表的示数为返Ba l?8D.当 S闭合时，电流表的示数为返吧工114r【解答】解：A、线框a
13、 b e d 绕着垂直于磁场的转轴匀速转动，故产生的电流为交变电流，故A 正确；2B、产生的交流电的最大值为E=BL2W-有效值为E=BL 3,当 S断开时，电压表测量m V 2的电压为CD间的电压，故U=LEC但BI?3，故 B 错误，C 正确;4 8D、S闭合时，电路总电阻为3 r+工,a b 中电流为1=乒=返 B a/,电 流 表 读 数 为 工=返 I；2 J r yr 2 142故 D 正确;因选不正确的，故选：B3.如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴0 0 匀速转动，产生的感应电动势e随时间t 的变化曲线如图乙所示.若外接电阻的阻值R=9 C,线圈的电阻r=l
14、 Q,A.线圈转速为1 0 0 n ra d/sB.0.0 1 s 末穿过线圈的磁通量最大C.通过线圈的最大电流为1 0 AD.伏特表的示数为9 0 V【解答】解：A、由乙图可知，线圈转动的周期T=0.0 4 s,故线圈转速n 数值上等于频率,而 f=2 5 H z,因此线圈转速为n=2 5 r/s,故 A 错误TB、0.0 1 s 末，线圈产生的感应电动势最大，此时线圈处于与中性面垂直位置，穿过线圈的磁通量最小为零，故 B 错误；C、根据闭合电路的欧姆定律可知I=-L 42A=10A，故 C 正确；R+r 9+1D、电压表测量的是有效值，故u*R=45&V，故 D 错误故选：C.4 .如图所
15、示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过Imi n的时间，两电阻消耗的电功之比W甲：W乙为（）A.1：V 2 B.1：A/3 C.1：1 D.1：2【解答】解：甲图中，交流电的有效值为：勿 如 卜V2乙图中，由有效值的定义可知:22R X (1 X 1 0 3)+R X 2 X 1 0=I2R X (3 X 1 0-3)解得：1=扬根据W=R t 知，在相同时间内消耗的电功之比等于1：1；故 C 正确，A、B、D 错误。故选：Co5 .如图所示表示一交流电电流随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周,其最大值为
16、I.;电流的负值的强度为L,求该交流电的有效值（）o 1 2 3 4A.返I”B.%C.返 1 4.返L,2 2 2 2【解答】解：设电流的有效值为I.取一个周期时间，由电流的热效应得:(=-)2RX1X10-2+I2RX1X10-2=I2RX2X10-2解得：I岑1故选：Co6.一个匝数为100匝，电阻为0.5 Q 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化.则线圈中产生交变电流的电动势有效值为（）,/wbA.V5V B.2加 VC.5V2VD.a V【解答】解：0-1 s 内的磁通量变化率为：K产&里 Wb/s=0.01Wb/s,1则感应电动势为：EI=EA2=1V,At1-1.2 s内的磁通量变化率为：亚 Wb/s=0.05Wb/s,0.2则感应电动势为：E*三 生 _=5V,At对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量：1 2 弓 2Q=QI+Q2=J X 1+.2.X0.2=12J0.5 0.5根据有交流电有效值的定义：Q=U-TR得：U=5/亩，故 BCD错误，A正确；故选：Ao7.如图所示，将一均匀导线围成一圆心角为9 0 的
