交變電流的產(chǎn)生和描述

學(xué)案正標(biāo)題一、考綱要求.理解交變電流的產(chǎn)生過(guò)程，能正確書(shū)寫(xiě)交變電流的表達(dá)式..理解描述交變電流的幾個(gè)物理量，會(huì)計(jì)算交變電流的有效值．二、知識(shí)梳理.交變電流大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流.如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示都屬于交變電流.其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)正弦式電流，如圖(a)所示..正弦交變電流的產(chǎn)生和圖象(1)產(chǎn)生：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).(2)中性面定義：與磁場(chǎng)方向垂直的平面.特點(diǎn)a.線(xiàn)圈位于中性面時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零b.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面.線(xiàn)圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，電流的方向就改變一次.(3)變化規(guī)律(線(xiàn)圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí))電動(dòng)勢(shì)(e)：e=Emsin.電壓(u)：u=Umsint電流(i)：i=Imsint(4)圖象(如圖所示).交變電流的周期和頻率(1)周期(T)：交變電流完成一次周期性變化(線(xiàn)圈轉(zhuǎn)一周)所需的時(shí)間，公式T=a.(2)頻率(f)：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù).單位是赫茲(Hz).(3)周期和頻率的關(guān)系：T=一或f=y..正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式(線(xiàn)圈在中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí))(1)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間變化的規(guī)律：e=Emsin.(2)負(fù)載兩端的電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律:二Usin—.m—(3)電流i隨時(shí)間變化的規(guī)律：i=[sint其中等于線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，E=nBS.mm.交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值(1)瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù)．(2)峰值：交變電流的電流或電壓所能達(dá)到的最大值，也叫最大值．(3)有效值：跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值叫做交變電流的有效值．對(duì)正弦交ETJI變電流，其有效值和峰值的關(guān)系為：E=mu=h=；萬(wàn).(4)平均值：是交變電流圖象中波形與橫軸所圍面積跟時(shí)間的比值..兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)(1)線(xiàn)圈平面與中性面重合時(shí)，S±B,最大，u=0,e=0,i=0,電流方向?qū)l(fā)生改變.(2)線(xiàn)圈平面與中性面垂直時(shí)，S〃B,=0,最大，e最大，i最大，電流方向不改變..交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式書(shū)寫(xiě)的基本思路(1)確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或由公式Em=nBS,求出相應(yīng)峰值.(2)明確線(xiàn)圈的初始位置,找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式．線(xiàn)圈從中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，則i-t圖象為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為i=Imsint圖象如圖甲所示．線(xiàn)圈從垂直中性面位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，則i-t圖象為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為i=Is圖t.m象如圖乙所示．.解決交變電流圖象問(wèn)題的三點(diǎn)注意(1)只有當(dāng)線(xiàn)圈從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí),電流的瞬時(shí)值表達(dá)式才是正弦形式,其變化規(guī)律與線(xiàn)圈的形狀及轉(zhuǎn)動(dòng)軸處于線(xiàn)圈平面內(nèi)的位置無(wú)關(guān)．(2)注意峰值公式Em=nBS中的S為有效面積.

（3）在解決有關(guān)交變電流的圖象問(wèn)題時(shí)，應(yīng)先把交變電流的圖象與線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)位置對(duì)應(yīng)起來(lái)，再根據(jù)特殊位置求特征解．.正弦交變電流的“四值”比較X捌理含義里爰關(guān)系適用情能瞬時(shí)值交費(fèi)電流某一時(shí)刻的值普.=計(jì)穿甥倒裝時(shí)刎的受力最大值靖大的暗時(shí)值E=i^S3礴品用電君的耐在通?如電容罟r晶體苣等的擊穿電壓Wttfl限交交電流的均效收等就的恒定電浪值其正（余）逶式交瀟電:①葉茸與電源熱總禰相關(guān)的里?如由'功奉、勢(shì)里等*@交費(fèi)電衰的現(xiàn)里薄孑睡氣獴蕾斯每注的靛定電壓、普定電泰鼻@保瞌絲的靜麻電流平均值交費(fèi)電淙倒象中國(guó)繾與時(shí)同軸國(guó)或面積與時(shí)同的比值計(jì)算通過(guò)電踣某一戰(zhàn)面的電荀■:守?.交變電流“四值”應(yīng)用的幾點(diǎn)提醒（1）在解答有關(guān)交變電流的問(wèn)題時(shí)，要注意電路結(jié)構(gòu)．（2）注意區(qū)分交變電流的最大值、瞬時(shí)值、有效值和平均值，最大值是瞬時(shí)值中的最大值，有效值是以電流的熱效應(yīng)來(lái)等效定義的．（3）與電磁感應(yīng)問(wèn)題一樣，求解與電能、電熱相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，一定要用有效值；而求解通過(guò)導(dǎo)體某橫截面的電荷量時(shí)，一定要用平均值．.交變電流有效值的計(jì)算方法［方法概述］計(jì)算有效值時(shí)要注意根據(jù)電流的熱效應(yīng)，抓住“三同”：“相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同

熱量”列式求解．“相同時(shí)間”一般取一個(gè)周期時(shí)間．［方法應(yīng)用］（1）公式法利用E=\^E-,U=U.,I=J~I一計(jì)算，只適用于正弦式交流電.（2）利用有效值的定義計(jì)算（非正弦式交流電）在計(jì)算有效值“相同時(shí)間”至少取一個(gè)周期或周期的整數(shù)倍．（3）利用能量關(guān)系當(dāng)有電能和其他形式的能轉(zhuǎn)化時(shí)，可利用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)求有效值．1.（2015四川-4）.小型手搖發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈共N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線(xiàn)圈abed,磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線(xiàn)圈中心軸，線(xiàn)圈繞勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。矩形線(xiàn)圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0,不計(jì)線(xiàn)圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓A.峰值是A.峰值是e0B.峰值是2e0C.有效值是三：二D.有效值是,二J【答案】D【解析】試題分析：由題意可知，線(xiàn)圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0,因此對(duì)單匝矩形線(xiàn)圈總電動(dòng)勢(shì)最大值為2e0,又因?yàn)榘l(fā)電機(jī)線(xiàn)圈共N匝，所以發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈中總電動(dòng)勢(shì)最大值為2Ne0,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，在不計(jì)線(xiàn)圈內(nèi)阻時(shí)，輸出電壓等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，即其峰值為2Ne0,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；又由題意可知，若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式交變電流，由其有效值與峰值的關(guān)系可知，u=H，即u=，U'J,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確。考點(diǎn)：對(duì)正弦式交變電流的產(chǎn)生原理的理解,以及其四值運(yùn)算、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。2.12015山東-19】如圖甲，R0為定值電阻，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。左端連接在一周期為T(mén)0的正弦交流電源上，經(jīng)二極管整流后，通過(guò)R0的電流i始終向左，其大小按圖乙所示規(guī)律變化。規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高于b端時(shí)，間的電壓為uab正，下列uab-t圖像可能正確的是

【答案】C【解析】試題分析：在第一個(gè)0.25T0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)大圓環(huán)的電流為瞬時(shí)針逐漸增加，由楞次定律可判斷內(nèi)環(huán)內(nèi)a端電勢(shì)高于b端，因電流的變化率逐漸減小故內(nèi)環(huán)的電動(dòng)勢(shì)逐漸減??；同理在第0.25T0-0.5T0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)大圓環(huán)的電流為瞬時(shí)針逐漸減小，由楞次定律可判斷內(nèi)環(huán)內(nèi)a端電勢(shì)低于b端，因電流的變化率逐漸變大故內(nèi)環(huán)的電動(dòng)勢(shì)逐漸變大；故選項(xiàng)C正確.考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；楞次定律.3.(2014?天津力如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線(xiàn)圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線(xiàn)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線(xiàn)a、b所示，則()A.兩次t=0時(shí)刻線(xiàn)圈平面均與中性面重合B.曲線(xiàn)a、b對(duì)應(yīng)的線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速之比為2：3C.曲線(xiàn)a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25HzD.曲線(xiàn)b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V【答案】AC【解析】A.從圖象可知，兩次轉(zhuǎn)動(dòng)都是從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)的，故A選項(xiàng)正確.B.從圖象可知，曲線(xiàn)a、b對(duì)應(yīng)的線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期之比為2：3,則轉(zhuǎn)速之比為3：2,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤．C.由圖象可知，曲線(xiàn)a的周期Ta=4x10—2s,則曲線(xiàn)a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率fa金=25Hz,故C選項(xiàng)正確.D.交變電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=BS,則曲線(xiàn)a、b表示的交變電動(dòng)勢(shì)的峰值之比為Ema：Emb210=a：b=3：2,即Emb=mEma=10V,故曲線(xiàn)b表示的交變電動(dòng)勢(shì)的有效值為￡有=用V=5無(wú)V,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.4.(2013?福建15)如圖所示，實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r=1.0,外接R=9.0的電阻.閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=10-s10t(V)I~@~1則,[一A.該交變電流的頻率為10HzB.該電動(dòng)勢(shì)的有效值為10J7VC.外接電阻R所消耗的電功率為10WD.電路中理想交流電流表1的示數(shù)為1.0A【答案】D【解析】由交變電流電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e=106s10=EV)可知，該交變電流的頻率為f=^T===Hz=5Hz,A選項(xiàng)錯(cuò)誤.該交變電流電動(dòng)勢(shì)的有效值E=『=/VE1010V,B選項(xiàng)錯(cuò)誤.電流的有效值I=-=---A=1.0A,外接電阻R所消耗的電功率Pq=|2R=1.02x9.0W=9.0W,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確.R.如圖甲所示，矩形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的交變電流如圖乙所示,設(shè)沿abcda方向?yàn)殡娏髡较?則下列說(shuō)法正確的是()A.乙圖中Oa時(shí)間段對(duì)應(yīng)甲圖中A至B圖的過(guò)程B.乙圖中c時(shí)刻對(duì)應(yīng)甲圖中的C圖C.若乙圖中d等于0.02s,則1s內(nèi)電流的方向改變50次D.若乙圖中b等于0.02s，則交流電的頻率為50Hz【答案】A【解析】由交變電流的產(chǎn)生原理可知，甲圖中的A、C兩圖中線(xiàn)圈所在的平面為中性面，線(xiàn)圈在中性面時(shí)電流為零，再經(jīng)過(guò)1個(gè)周期電流達(dá)到最大值，再由楞次定律判斷出電流的方向，因此圖甲中A至B圖的過(guò)程電流為正且從零逐漸增大到最大值，A對(duì)；甲圖中的C圖對(duì)應(yīng)的電流為零，B錯(cuò)；每經(jīng)過(guò)中性面一次線(xiàn)圈中的電流方向就要改變一次，所以一個(gè)周期內(nèi)電流方向要改變兩次，因此在乙圖中對(duì)應(yīng)Od段等于交變電流的一個(gè)周期，若已知d等于0.02s，則頻率為50Hz，1s內(nèi)電流的方向?qū)⒏淖?00次，C錯(cuò)；若乙圖中b等于0.02s，則交流電的頻率應(yīng)該為25Hz，D錯(cuò)誤..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(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，％為交流電流表.線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．以下判斷正確的是()A.電流表的示數(shù)為10AB.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50ads0.01s時(shí)線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行0.02s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左【答案】AC【解析】電流表測(cè)量的是電路中電流的有效值I=10A,選項(xiàng)A正確.由題圖乙可知，T=0.0217Us,所以=亍=100ad選項(xiàng)B錯(cuò)誤.t=0.01s時(shí)，電流最大，線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行，選項(xiàng)C正確.t=0.02s時(shí)，線(xiàn)圈所處的狀態(tài)就是圖示狀況，此時(shí)R中電流的方向自左向右，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7.如圖所示為一交變電流的電壓隨時(shí)間變化的圖象，正半軸是正弦曲線(xiàn)的一個(gè)部分，則此交

變電流的電壓的有效值是（)li/V變電流的電壓的有效值是（)li/VA.EyB.5V—VD.3V【答案】C【解析】設(shè)其有效值為U,根據(jù)交變電流的有效值定義和題圖中電流特點(diǎn)可得，在一個(gè)周期萬(wàn)U1111內(nèi)有丁t1+^-t2=-3即（4）27二*0.01s+（4V）2x—x0.01s=u2x—x0.02s,解得U=WV,故C正確..如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線(xiàn)框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（O軸位于磁場(chǎng)邊界）.則線(xiàn)框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為（）A.B.C.D.二A.B.C.D.二【答案】D【解析】線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程用時(shí)氐周期，出磁場(chǎng)的過(guò)程用時(shí)后周期，進(jìn)、出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小均為1===二，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值-1I滿(mǎn)足：I2RT=^2Rx二T,解得I=-t—,D項(xiàng)正確..如圖甲所示，標(biāo)有220V0的燈泡和標(biāo)有20(的電容器并聯(lián)到交流電源上，?為交流電壓表，交流電源的輸出電壓如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)．下列判斷正確的是()A.t=三時(shí)刻，"的示數(shù)為零B.燈泡恰好正常發(fā)光C.電容器不可能被擊穿V的示數(shù)保持110無(wú)V不變【答案】B【解析】?的示數(shù)應(yīng)是電壓的有效值220V,故A、D錯(cuò)；電壓的有效值恰好等于燈泡的額定電壓，燈泡正常發(fā)光，B正確；電壓的峰值Um=220-V11,收于電容器的耐壓值，故有可能被擊穿，C錯(cuò).10.如圖所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10：1,b是原線(xiàn)圈的中心接頭，電壓表V和電流表A均為理想電表，除滑動(dòng)變阻器電阻R、定值電阻R0以外的其余電阻不計(jì)，從某時(shí)刻開(kāi)始在原線(xiàn)圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1=220#s100t(V下列說(shuō)法中正確的是列說(shuō)法中正確的是()A.t=Ws時(shí)刻，c、d兩點(diǎn)間的電壓瞬時(shí)值為110VB.當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22V：VC.單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接，在滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D.當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變大【答案】D【解析】由c、d兩點(diǎn)間的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式u1=220/sin100t（V）當(dāng)y焉s時(shí)，u17Z"二■1口］乙1=220Wsin-V=110無(wú)V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.由丁=T-得U2=——=220x—V=22V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接，滑片P向上移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.11.如圖所示，一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為4：1,原線(xiàn)圈兩端接入一正弦交流電源，副線(xiàn)圈電路中R為負(fù)載電阻，交流電壓表和交流電流表都是理想電表.下列結(jié)論正確的是（）A.若電壓表讀數(shù)為6V,則輸入電壓的最大值為24j：VB.若輸入電壓不變，副線(xiàn)圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2倍，則電流表的讀數(shù)減小到原來(lái)的一半C.若輸入電壓不變，負(fù)載電阻的阻值增加到原來(lái)的2倍，則輸入功率也增加到原來(lái)的2倍D.若保持負(fù)載電阻的阻值不變，輸入電壓增加到原來(lái)的2倍，則輸出功率增加到原來(lái)的4倍【答案】AD【解析】若電壓表的讀數(shù)為6V,則變壓器的輸出電壓的有效值為6V,由右二十，故U1=4U2=24V,所以輸入電壓的最大值為Um=03=24走V,所以選項(xiàng)A正確；若輸入電壓不變，副線(xiàn)圈匝數(shù)增加，則U2增大，由12=力可知，電流表示數(shù)增大，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；輸入電壓和匝數(shù)比不變，則電壓值不變，當(dāng)負(fù)載電阻R變大時(shí)，則12=浦，電流變小，又、=、=312,故輸入功率也減小，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若負(fù)載電阻R不變，輸入電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則輸出電壓也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，12=U則輸出電流也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故輸出功率P2=U2I2變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，所以選項(xiàng)D正確.12.（2015?青島測(cè)試）一交流電壓為u=100應(yīng)sin（100t）V由此表達(dá)式可知（）A.用電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為50VB.該交流電壓的周期為0.02sC.將該電壓加在100V100W勺燈泡兩端，燈泡的實(shí)際功率小于100W

D.t=s時(shí)，該交流電壓的瞬時(shí)值為50V【答案】B【解析】電壓有效值為100V，故用電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為100V,A項(xiàng)錯(cuò)誤；=100則周期T=—=0.02s,B項(xiàng)正確；該電壓加在100V100的燈泡兩端，燈泡恰好正常工作，C項(xiàng)錯(cuò)；t=^s代入瞬時(shí)值表達(dá)式得電壓的瞬時(shí)值為100V,D項(xiàng)錯(cuò).13.(2015?寶雞高三質(zhì)檢)一個(gè)小型電熱器若接在輸出電壓為10V的直流電源上，消耗電功率為P;若把它接在某個(gè)正弦交流電源上，其消耗的電功率為1.如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為()A.5VB.5A.5VD.10無(wú)D.10無(wú)V【答案】D【解析】選C.設(shè)交流電源輸出電壓的最大值為Um,根據(jù)正弦交流電最大值與有效值的關(guān)系，qU1ID2P''有效值為u=h.由「=三1得，接直流電源時(shí)P==，接交流電源時(shí)丁=&，得Um=10V，C正確.14.一只矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示,則下列說(shuō)法正確的是()t=0時(shí)刻，線(xiàn)圈平面與中性面垂直t=0.01s時(shí)刻，的變化率最大t=0.02s時(shí)刻，交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D.該線(xiàn)圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示【答案】B【解析】選B.由一t圖知，t=0時(shí)，最大，即線(xiàn)圈處于中性面位置，此時(shí)二中e=0,故A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖知T=0.04s,在t=0.01s時(shí)，=0,二最大，e最大，則B則B項(xiàng)正確;在t=0.02s時(shí)，最大，==0，e=0，則C項(xiàng)錯(cuò)誤.15.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形單匝線(xiàn)圈abcd,ab邊與磁場(chǎng)垂直，MN邊始終與金屬滑環(huán)K相連，PQ邊始終與金屬滑環(huán)L相連.金屬滑環(huán)L、電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)串聯(lián).使矩形線(xiàn)圈以恒定角速度繞過(guò)bc、ad中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn).下列說(shuō)法中不正確的是().A.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，電流表A的示數(shù)越大B.線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，流經(jīng)定值電阻R的電流最大C.線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，流經(jīng)定值電阻R的電流最大D.電流表A的示數(shù)隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化【答案】CD【解析】令矩形單匝線(xiàn)圈abcd的電阻為r,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和交變電流的有效值定BSo義得，交變電流的最大值為Im==，電流表顯示的是有效值I=#三一?，所以，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，電流表A的示數(shù)越大，A對(duì)，D錯(cuò)；線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故流經(jīng)定值電阻R的電流最大，B對(duì)，C錯(cuò).16.(2015?烏魯木齊模擬汝口圖所示，閉合金屬線(xiàn)框曲線(xiàn)部分恰好是半個(gè)周期的正弦曲線(xiàn)，直線(xiàn)部分長(zhǎng)度為0.4m,線(xiàn)框的電阻為1,若線(xiàn)框從虛線(xiàn)位置開(kāi)始以2m/s的速度勻速進(jìn)入足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（線(xiàn)框直線(xiàn)部分始終與磁場(chǎng)右邊界垂直），這個(gè)過(guò)程中線(xiàn)框釋放出的焦耳熱為0.4J,線(xiàn)框中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式為（）i=2si10t(A)B.i=V?si10t(A)C.C.i=2sit(A)D.i=sit(A)【答案】C【解析】設(shè)該正弦式交流電的電流有效值為I,由題意可得Q=I2Rt,其中t=-=0.2s，解得1=應(yīng)A,所以該正弦式交流電的最大值為Im=72I=2A,金屬線(xiàn)框從圖示的位置到完1全進(jìn)入磁場(chǎng)為半個(gè)周期，故T=2-=0.4s,=亍=d所以正弦式交流電的表達(dá)式為i=2sit（AC正確.17.電阻17.電阻R1、R2與交流電源按照如圖甲所示方式連接，R1=10、R2=20合上開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)電阻R2的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示.則（）A.通過(guò)R1的電流的有效值是1.2AR1兩端的電壓有效值是6VC.通過(guò)R2的電流的有效值是1.2無(wú)AD.R2兩端的電壓有效值是6#V【答案】B

【解析】由題圖知流過(guò)R2交流電電流的最大值12m=0.6/A,有效值廣方=0.6A，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由U2m=I2mR2=12/V知，U2=12V,選項(xiàng)D錯(cuò)誤；因串聯(lián)電路電流處處相同，則11m=0.6/A,電流的有效值I1=k=0.6A,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由U1=I1R1=6V,故選項(xiàng)B正確.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線(xiàn)圈的周期為T(mén),轉(zhuǎn)從線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)18.（2015?開(kāi)封高三質(zhì)檢）（多選）如圖所示，軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線(xiàn)圈電阻為2過(guò)60°時(shí)的感應(yīng)電流為1A在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線(xiàn)圈的周期為T(mén),轉(zhuǎn)從線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)A.線(xiàn)圈消耗的電功率為4WB.線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的有效值為2AC.任意時(shí)刻線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=4cos=tT17UD.任意時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為=-sin=t【答案】AC【解析】從線(xiàn)圈平面平行于磁感線(xiàn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，交變電流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emcos,且該式與轉(zhuǎn)軸的位置無(wú)關(guān)（轉(zhuǎn)軸平行于磁感線(xiàn)的情況除外），則感應(yīng)電流i=（=苓cos,由題給條件有1A=、jX

cos60°,得Em=4V,則Im=2A,I有莪方=應(yīng)A,電功率P="可效R=4W,所以A正17U2tuIT確，B錯(cuò)誤.e=Emcos=4cosn4cos亍t,C正確.由Em=B=m?亍得m=,IT故IT故=―2Hsin^t,D錯(cuò)誤.19.(多選)如圖甲所示，將阻值為R=5的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的正弦交變電源上，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,電流表串聯(lián)在電路中測(cè)量電流的大?。畬?duì)此,下列說(shuō)法正確的()()A.電阻R兩端電壓變化規(guī)律的函數(shù)表達(dá)式為u=2.5sin(200t)VB.電阻R消耗的電功率為1.25WC.如圖丙所示，若此交變電流由一矩形線(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，當(dāng)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電流表的示數(shù)為1AD.這一交變電流與圖丁所示電流比較，其有效值之比為不【答案】AD17U【解析】題圖乙所示電流的最大值為1m=0.5A,周期為T(mén)=0.01s,其角速度為=~Y=200rad/s,由歐姆定律得Um=ImR=2.5V.所以R兩端電壓的表達(dá)式為u=2.5sin(200t)V選項(xiàng)A正確.該電流的有效值為\=《，電阻R消耗的電功率為P=I2R,解得P=0.625W,B選項(xiàng)錯(cuò)誤：3)的示數(shù)為有效值，該交變電流由題圖丙所示矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，當(dāng)轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的最大值E=nB為原來(lái)的2倍.電路中電流的有效值也m

0.50.5是原來(lái)的2倍，為2x^A1A選項(xiàng)C錯(cuò)誤.題圖乙中的正弦交變電流的有效值為耳A.圖丁所示的交變電流雖然方向發(fā)生變化，但大小恒為0.5A，可知選項(xiàng)D正確.20.如圖所示的電路中，電源電壓u=311in100t（V）A、B間接有220V440W的電暖寶、220V220W的抽油煙機(jī)、交流電壓表及保險(xiǎn)絲.下列說(shuō)法正確的是（）A.交流電壓表的示數(shù)為311VB.電路要正常工作，保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于3無(wú)AC.電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的2倍D.1min抽油煙機(jī)消耗的電能為1.32x104J【答案】D【解析】交流電壓表的示數(shù)為有效值，所以應(yīng)該顯示220V,A錯(cuò)誤.電路消耗的總功率為660W,工作電流為3A,所以B錯(cuò)誤.抽油煙機(jī)消耗電能主要轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，少量發(fā)熱，所以C錯(cuò)誤.由W=Pt計(jì)算得，D正確.21.圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線(xiàn)圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R=10的電阻連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表，示數(shù)是10V.圖乙是矩形線(xiàn)圈磁通量隨時(shí)間t變化的圖象.貝弘）A.電阻R上的熱功率為20W0.02s時(shí)R兩端的電壓瞬時(shí)值為零R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u=14.1cos100t(V)D.通過(guò)R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是i=cos0t(A)【答案】C【解析】電阻R上的熱功率P=三=10W,A錯(cuò)誤.在0.02s，磁通量為零，線(xiàn)圈處在與中性面垂直的平面上，R兩端的瞬時(shí)電壓最大，B錯(cuò)誤.R兩端的電壓最大值Um=0U有14.12江V,t=0時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，即R兩端電壓按余弦規(guī)律變化，而=亍=100，得U=14.1cos100t(V)C正確.由u=iR得i=^=應(yīng)cos100t(A)故D錯(cuò)誤.22.(多選)如圖所示，矩形線(xiàn)圈abcd面積為S,匝數(shù)為N,電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R,當(dāng)線(xiàn)圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中,下列判斷正確的是程中,下列判斷正確的是()StyJ?A.電壓表的讀數(shù)為JTB.通過(guò)電阻R的電荷量為q=：_3_tC.電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為Q=_"二D.當(dāng)線(xiàn)圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的電流為二匚一1

【答案】AB【解析】線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了正弦式交流電，其電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=B,電動(dòng)勢(shì)的有效值E=工廠(chǎng)，電壓表的讀數(shù)等于交流電源路端電壓，且為有效值，則U=#二」R,A正確；求通過(guò)電阻R的電荷量要用交流電的平均電流，則q=「M3中N(BS-3S^os60-\入田5F?T7=-=二”，B正確；電阻R上產(chǎn)生的熱量應(yīng)該用有效值來(lái)計(jì)算，但由于從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°過(guò)程中，小于二周期，且感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終未達(dá)到最大值，則電阻R產(chǎn)生的熱量Q<I2值，則電阻R產(chǎn)生的熱量Q<I2Rt=JTR?上&,C錯(cuò)誤;線(xiàn)圈由NBS&NBS&范道改053圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的電流為瞬時(shí)值，則i=7”sint=747sin丁=3.及十一，D錯(cuò)誤．，其周期為1，其周期為1s.電阻兩端電壓的有效A．12VB.4pVC.15VD.8垂Y【答案】B【解析】由有效值定義可得=x1s=(0.1A)2xRx0,4sx2+(0.2A)2xRx0.1sx2,其中R=100,可得U=4=V,B正確.24.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線(xiàn)圈abcd,電阻為r,外電路的電阻為R,ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線(xiàn)恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線(xiàn)上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線(xiàn)圈從圖示B1■H?位置開(kāi)始，以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則以下判斷正確的是（）一步:??犬A.圖示位置線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大為Em=BL2B.閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=[BL2sinC.線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電荷量為q=三^:rg'中尸RD.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=_”.二【答案】BD【解析】圖示位置線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小為零，A錯(cuò)；若線(xiàn)圈從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=5BL2sin,B對(duì)；線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180。的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電荷量為q=U=三二，C錯(cuò)；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為q=JL.二丁=二7=，D對(duì).7T25.如圖所示區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的邊界由x軸和y=2sinyx曲線(xiàn)圍成（x20現(xiàn)把一邊長(zhǎng)為2m的正方形單匝線(xiàn)框以水平速度v=10m/s勻速地拉過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T,線(xiàn)框電阻應(yīng)強(qiáng)度為0.4T,線(xiàn)框電阻R=0.5不計(jì)一切摩擦阻力，則（)A.水平拉力F的最大值為8NB.拉力F的最大功率為12.8WC.拉力F要做25.6J的功才能讓線(xiàn)框通過(guò)此磁場(chǎng)區(qū)D.拉力F要做12.8J的功才能讓線(xiàn)框通過(guò)此磁場(chǎng)區(qū)【答案】C【解析】線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流先增大后減小，形成正弦交流電，周期為==0.4s,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為Em=Blv=8V,有效值為4/V,感應(yīng)電流最大值為16A,有效值為8mA,則水平拉力最大值為Fm=BIml=12.8N,A錯(cuò)誤；拉力的最大功率為Pm=Fmv=128W,B錯(cuò)誤；線(xiàn)框勻速通過(guò)，拉力做的功等于焦耳熱，Q=I2Rt=25.6J,C正確，D錯(cuò)誤．.如圖所示，面積均為S的單匝線(xiàn)圈繞其對(duì)稱(chēng)軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)e=BSs的圖是（）【答案】A【解析】線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸（軸在線(xiàn)圈所在平面內(nèi)）勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢(shì)為e=BSs,由這一原理可判斷，A圖中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=BSs；tB圖中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不在線(xiàn)圈所在平面內(nèi)；C、D圖轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁場(chǎng)方向平行，而不是垂直..為了研究交流電的產(chǎn)生過(guò)程,小張同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)構(gòu)思方案：第一次將單匝矩形線(xiàn)

圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈繞轉(zhuǎn)軸OO1按圖甲所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（ab向紙外，cd向紙內(nèi)），并從圖甲所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí).此時(shí)產(chǎn)生的交變電流如圖乙所示.第二次他僅將轉(zhuǎn)軸移至ab邊上，第三次他僅將轉(zhuǎn)軸右側(cè)的磁場(chǎng)去掉，關(guān)于后兩次的電流圖象，下列說(shuō)法正確的是（）B.第二次是C圖D.第三次是D圖AB.第二次是C圖D.第三次是D圖【答案】D【解析】第二次他僅將轉(zhuǎn)軸移至ab邊上，產(chǎn)生的交流電與乙圖一樣是B；第三次他僅將轉(zhuǎn)軸右側(cè)的磁場(chǎng)去掉，只有一個(gè)邊切割磁感線(xiàn)，所以交流電的數(shù)值減半，D正確.故選D.一個(gè)小型電熱器若接在輸出電壓為10V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個(gè)正弦式交流電源上，其消耗的電功率為:.如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為（）A.5VB.5無(wú)VC.10VD.10也V【答案】C【解析】根據(jù)P=?，對(duì)直流電有P=三二，對(duì)正弦式交流電有：=?,所以正弦式Tpr10「交流電的有效值為U=^—=nV,故交流電源輸出電壓的最大值Um=應(yīng)U=10V,故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤.29.如圖所示電路中，電源電壓U=11100A、B（間接有220V0的電暖寶、220V220的抽油煙機(jī)、交流電壓表及保險(xiǎn)絲.下列說(shuō)法正確的是（）

A.交流電壓表的示數(shù)為311VB.電路要正常工作，保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于3無(wú)AC.電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的2倍D.1min抽油煙機(jī)消耗的電能為1.32x104J【答案】D【解析】交流電壓表的示數(shù)為有效值及電壓表的讀數(shù)為田二220V,故A錯(cuò)誤；由公式P=UI知電路要正常工作，干路中電流為3A,所以保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于3A,故B錯(cuò)誤；電暖寶是純電阻，而抽油煙機(jī)是非純電阻，故C錯(cuò)誤；1min抽油煙機(jī)消耗的電能為W=Pt=l.32x104J,故D正確，故選：D.30.如圖甲是阻值為5的線(xiàn)圈與阻值為15的電阻R構(gòu)成的回路.線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．則()A.電壓表的示數(shù)為0j?VB.通過(guò)電阻R的電流為4AC.電阻R上消耗的功率為3.75WD.通過(guò)電阻的電流方向每秒變化100次【答案】BV,A錯(cuò)誤;【解析】由題圖乙可得Em=20V,E=10應(yīng)VV,A錯(cuò)誤;通過(guò)電阻R的電流1=不=旦A,B正確；R上消耗的功率P=I2R=7.5W,C錯(cuò)誤；T=0.04s,f=25Hz,電流方向每秒變化50次，D錯(cuò)誤..如圖所示，矩形線(xiàn)圈abcd繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電，在圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則下列卸■說(shuō)法正確的是（）：c)t=0時(shí)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大Tt=二（T為周期）時(shí)感應(yīng)電流沿abcda方向C.若轉(zhuǎn)速增大為原來(lái)的2倍，則交變電流的頻率是原來(lái)的2倍D.若轉(zhuǎn)速增大為原來(lái)的2倍，則產(chǎn)生的電流有效值為原來(lái)的4倍【答案】BC【解析】圖示時(shí)刻，ab、cd邊切割磁感線(xiàn)的有效速率為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)T電流為零，A錯(cuò)誤；根據(jù)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，確定二時(shí)線(xiàn)圈的位置，用右手定則可以確定線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流沿abcda方向，B正確；根據(jù)轉(zhuǎn)速和頻率的定義=2可知C正確；根據(jù)Em=nB，E=,,I=瓦；可知電流有效值變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，D錯(cuò)誤..如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).沿著方向觀(guān)察，線(xiàn)圈逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng).已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線(xiàn)圈匝數(shù)為n,ab邊的邊長(zhǎng)為11,ad邊的邊長(zhǎng)為12,線(xiàn)圈電阻為R,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)至圖示位置時(shí)（）A.線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaB.線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2nBl2C.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大D.線(xiàn)圈ab邊所受安培力的大小為一二一【答案】AC【解析】當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)，由楞次定律可知，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba,選項(xiàng)A正確；圖示位置穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為nBl1l2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；線(xiàn)圈ab邊所受安培力的大小為F=0,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.33.如圖所示，N匝矩形導(dǎo)線(xiàn)框以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框面積為S,線(xiàn)框的電阻、電感均不計(jì)，外電路接有電阻R、理想交流電流表.和二極管D.二極管D具有單向?qū)щ娦?，即正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大.下列說(shuō)法正確的是()A.交流電流表的示數(shù)I=-TNBS2NSS一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量q=^^R兩端電壓的有效值U=7?NBSD.圖示位置電流表的示數(shù)為0【答案】A【解析】由題中所給電流的表達(dá)式i=10/int(A)知，電流的最大值為10/A,對(duì)正弦式交變電流有I有二盧，所以有效值為10A,選項(xiàng)A正確.34.(2015?福建質(zhì)檢)有一不動(dòng)的矩形線(xiàn)圈abed,處于范圍足夠大的可轉(zhuǎn)動(dòng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如右圖所示.該勻強(qiáng)磁場(chǎng)是由一對(duì)磁極N、S產(chǎn)生，磁極以為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在t=0時(shí)刻，磁場(chǎng)的方向與線(xiàn)圈平行，磁極N開(kāi)始離開(kāi)紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定由abcda方向的感應(yīng)電流為正,則能反映線(xiàn)圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)是()【答案】C【解析】磁極以為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可等效為磁場(chǎng)不動(dòng)線(xiàn)圈向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，由右手定則可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閐在t=0時(shí)刻，磁場(chǎng)的方向與線(xiàn)圈平行，感應(yīng)電流最大，故選項(xiàng)C正確.nAC1量q=—p[=—r-，B正確.35.（2015?遼寧省阜新市摸底）超導(dǎo)材料電阻降為零的溫度稱(chēng)為臨界溫度，1993年我國(guó)科學(xué)家與國(guó)外科學(xué)家合作制成了臨界溫度為134K的高溫超導(dǎo)材料.利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗輸電，現(xiàn)有一直流電路，輸電線(xiàn)的總電阻為0.4,它提供給用電器的電功率為40kW,電壓為800V.如果用臨界溫度以下的超導(dǎo)電纜替代原來(lái)的輸電線(xiàn)，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為（）A.1kWB.1.6x103kWC．1.6kWD．10kW【答案】A【解析】輸電線(xiàn)中電流I=P/U,輸電線(xiàn)上損失功率P=|2R=P2R/U2=線(xiàn)線(xiàn)1kW.選項(xiàng)A正確.36.（2015?北京朝陽(yáng)區(qū)一模）一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.由圖可知該

交變電流交變電流A.周期為0.125sB.電壓的有效值為10#YC.電壓的最大值為20j7VTOC\o"1-5"\h\zD.電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=10盧s(V)【答案】B【解析】由圖象可知，交流電壓的最大值為Um=20V,周期為T(mén)=0.250s,故A、C錯(cuò)誤.電202環(huán)壓的有效值U=[7V=10j2V,故B正確.電流的周期為T(mén)=0.250s=亍=s所以電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=20sn故VD錯(cuò)誤.37.溫度傳感器廣泛應(yīng)用于家用電器中,它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來(lái)工作的.如圖甲所示為某裝置中的傳感器工作原理圖，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E=9.0V,內(nèi)阻不計(jì)；G為靈敏電流表，其內(nèi)阻Rg保持不變;R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)R的溫度等于20℃時(shí)，電流表示數(shù)I1=2mA；當(dāng)電流表的示數(shù)12=3.6mA時(shí),熱敏電阻的溫度是℃.【答案】120【解析】由題中圖乙知，溫度為20℃時(shí)，R的阻值R1=由歐姆定律知E=I1(R1+Rg),E=I2(R2+Rg),兩式聯(lián)立，解得R2=2,由圖乙中查得此時(shí)溫度為120℃.38.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,邊長(zhǎng)L=10cm的正方形線(xiàn)圈共100匝，線(xiàn)圈總電阻r=1,線(xiàn)圈繞垂直于磁感線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度=2r,外電路中的電阻R=4,求：（計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字）（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）由圖示位置（線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行）轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（3）由圖示位置（線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行）轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（4）交流電壓表的示數(shù)；（5）線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的總熱量；⑹從圖示位置開(kāi)始的三周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量.【答案】（1）3.14V（2）1.57V（3）2.6V（4）1.78V（5）0.99J（6）0.087C【解析】（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為E=nB=100x0.5x0.12x2=3.14Vm（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=Emcos60°=3.14x0.5V=1.57V（3）由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)牟60aO.5xD.lxO.lx^I_—力i2==n^~=n2==100xi、7TV2.60V（4）交流電壓表的示數(shù)為外電路兩端電壓的有效值，即與3.14與3.144二巨RF『v1.78V(5)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的總熱量為T(mén)0.99T0.99⑹在三周期內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量為0.08_TET2.6010.08q=.=-。=三x二39.如圖所示，矩形線(xiàn)圈邊長(zhǎng)為ab=20cm,bc=10cm,匝數(shù)N=100匝，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T.當(dāng)線(xiàn)圈以n=50r/s的轉(zhuǎn)速?gòu)膱D示位置開(kāi)始逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：(1)線(xiàn)圈中交變電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)從線(xiàn)圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)起，經(jīng)0.01s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值.7U【答案】(1)e=6.28sn(100+不)V(2)—3.14V【解析】(1)線(xiàn)圈的角速度為=2FF100ra/s產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NB=NBab=bc28V.乂剛開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線(xiàn)圈平面與中性面夾角為30°=工，故線(xiàn)圈中交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為7U匹e=Emsn（丑彳）=.28sn（10升g）V.(2)把t=0.01s代入上式，可得此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值:e=—3.14V.40.如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)線(xiàn)圈水平放置，線(xiàn)圈的兩端接一只小燈泡，在線(xiàn)圈所在空間內(nèi)存在著與線(xiàn)圈平面垂直的均勻分布的磁場(chǎng).已知線(xiàn)圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0,所圍成矩形的面積S=0.040m2,小燈泡的電阻R=.0，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖17U2冠乙所示的規(guī)律變化，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=nBmS^cos^t(V),其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)變化的周期.忽略燈絲電阻隨溫度的變化，求:(1)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0?)時(shí)間內(nèi)，通過(guò)小燈泡的電荷量.【答