專題04 交變電流的產(chǎn)生與物理量（原卷版）-備戰(zhàn)期末高二物理

試卷第=page22頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)專題04交變電流的產(chǎn)生與物理量一、單選題1．（22-23高二下·黑龍江雞西·期末）如圖所示，單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與磁感線垂直。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，線圈所圍面積，轉(zhuǎn)速12r/min。若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)為（）

A． B．C． D．2．（22-23高二下·陜西安康·期末）有兩個(gè)電容器的電容分別為和，分別加在峰值一定的交流電源上，在下列各種情況下，通過(guò)電容器的電流最大的是（

）A．在上所加交變電流的頻率為50Hz B．在上所加交變電流的頻率為50HzC．在上所加交變電流的頻率為100Hz D．在上所加交變電流的頻率為100Hz3．（22-23高二下·云南普洱·期末）一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖所示，則（）

A．當(dāng)t=0時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為0B．當(dāng)t=0時(shí)，線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大C．當(dāng)t=πs時(shí)，e有最大值D．t=πs，e=-10V最小，磁通量變化率最小4．（22-23高二下·北京順義·期中）如圖所示，由交流發(fā)電機(jī)、定值電阻、交流電流表組成閉合路。線圈逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖中位置時(shí)感應(yīng)電流為C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變兩次D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到中性面位置時(shí)，電路中的電流最大5．（22-23高二下·寧夏銀川·階段練習(xí)）一閉合矩形線圈繞垂直于磁感線的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面位于如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。通過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A．、時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率最大B．、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C．、時(shí)刻線圈中磁通量最大D．、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小6．（22-23高二下·湖北咸寧·期末）如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，匝數(shù)之比為的兩個(gè)正方形金屬線圈繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙中曲線所示，則（）

A．時(shí)刻，兩線圈均處于垂直于中性面的位置B．線圈轉(zhuǎn)速之比為C．線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中最大磁通量之比為D．線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中最大磁通量之比為7．（22-23高二下·四川樂(lè)山·期末）某交流電源電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為，下列判斷正確的是（）A．該交流電壓的頻率為50HzB．用交流電壓表測(cè)量該交流電壓時(shí)，其示數(shù)為10VC．把標(biāo)有“10V2W”的小燈泡接在此電源上，小燈泡會(huì)被燒壞D．把標(biāo)有“10V1.0F”的電容器接在此電源上，電容器一定不會(huì)被擊穿多選題8．（22-23高二下·內(nèi)蒙古赤峰·期末）某正弦式交變電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示。關(guān)于此交變電流，下列說(shuō)法正確的是（）

A．頻率為100Hz B．周期為0.02sC．電流的有效值為14.1A D．電流的最大值為14.1A9．（22-23高二上·黑龍江哈爾濱·期末）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一閉合矩形金屬線圈，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，則（）A．時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零B．時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，線圈中的電流改變方向C．時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零D．時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，線圈中的磁通量的變化率最大10．（22-23高二下·天津紅橋·期末）如圖甲中所示，一矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈所圍面積的磁通量隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正確的是（）

A．時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零B．時(shí)刻導(dǎo)線ad的速度方向跟磁感線垂直C．時(shí)刻線圈平面與中性面垂直D．、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相同11．（22-23高二下·福建漳州·期末）圖甲是交流發(fā)電機(jī)的示意圖。兩磁極之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。矩形線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈ABCD通過(guò)金屬滑環(huán)K、L及兩個(gè)導(dǎo)體電刷E、F與外電路連接。從t＝0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。則（）

A．t＝0時(shí)刻，線圈位置如圖甲所示B．t＝0時(shí)刻，電流表示數(shù)為22AC．t＝0時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量為零D．線圈中產(chǎn)生交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為A12．（22-23高二下·山東威海·期末）圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞著垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈的匝數(shù)匝、電阻，線圈的兩端與的電阻連接，電流表為理想電表，熔斷器電阻忽略不計(jì)。從時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間t按如圖乙所示的規(guī)律變化。下列說(shuō)法正確的是（）

A．時(shí)，電流表示數(shù)為零B．時(shí)，線圈中磁通量的變化率為零C．通過(guò)熔斷器的電流為D．從到，通過(guò)R的電荷量為三、填空題13．（22-23高二下·福建泉州·期末）圖甲為小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)、總電阻，線圈的兩端與阻值為的電阻連接，交流電壓表為理想電表，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間t按圖乙所示正弦規(guī)律變化，時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，此時(shí)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值V，交流電壓表的讀數(shù)為V。

14．（22-23高二下·上海楊浦·期末）如圖，矩形線框ABCD的匝數(shù)為N，面積為S，線框所處磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線框從圖示位置（即線框平面與磁感線垂直的位置）開(kāi)始繞軸以恒定的角速度沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，線框通過(guò)兩個(gè)電刷與外電路連接。外電路中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻、的阻值均為R，忽略線框及導(dǎo)線電阻。則矩形線框轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過(guò)程中，通過(guò)電阻的電荷量為。矩形線框連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，矩形線框的輸出功率為。

15．（22-23高二下·青海西寧·期末）如圖所示為一交變電流隨時(shí)間變化的關(guān)系圖，其中每個(gè)周期的后半周期的圖象為半個(gè)周期的正弦曲線，則該交流電的有效值為A

16．（22-23高二下·青海西寧·期末）如圖所示，線圈的面積是，共100匝；線圈電阻為，外接電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為，當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則可得：

（1）若線圈經(jīng)過(guò)圖示位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，那么線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為V。（2）電路中，電流表的示數(shù)是A和電壓表的示數(shù)是V。（3）線圈從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中，流經(jīng)R的電荷量是C。四、解答題17．（22-23高二下·河南焦作·期末）如圖所示，匝數(shù)匝的矩形線圈，線圈總電阻，邊長(zhǎng)為，。外電路電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，線圈繞垂直于磁感線的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。試求：（1）電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）從此位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)電阻的電荷量；（3）在時(shí)間內(nèi)上消耗的電能。（取）

18．（22-23高二下·北京通州·期末）如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，正方形閉合線圈繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈通過(guò)滑環(huán)和電刷與一個(gè)電阻R和一個(gè)理想交流電壓表相連接。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。線圈匝數(shù)匝，邊長(zhǎng)，線圈電阻，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，電阻，求：（1）線圈轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)平行時(shí)，線圈中的電動(dòng)勢(shì)E；（2）交流電壓表的示數(shù)U。

19．（22-23高二下·山東威?！て谀┤鐖D甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖。其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的匝數(shù)，電阻，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻連接，電阻，與并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在時(shí)刻，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間按圖乙所示正弦規(guī)律變化。求：（1）寫(xiě)出交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）經(jīng)過(guò)周期時(shí)，電路中電壓表的示數(shù)；（3）上的熱功率。（4）從計(jì)時(shí)開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中，通過(guò)外電阻的電荷量是多少？

一、單選題1．（22-23高二下·安徽滁州·期末）圖甲為某交流發(fā)電機(jī)示意圖。裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。下列判斷正確的是（）

A．該交變電流的有效值為B．該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式為C．時(shí)穿過(guò)線畫(huà)磁通量為0D．若線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大為原來(lái)的2倍，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值變?yōu)樵瓉?lái)的倍2．（22-23高二下·廣東廣州·期末）一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)與電壓表V、小燈泡按圖甲所示電路連接，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈電阻不能忽略，則（）

A．在時(shí)，線圈磁通量為0B．電壓表V的示數(shù)為36VC．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為D．1s內(nèi)流過(guò)小燈泡的電流方向改變50次3．（22-23高二下·江蘇鹽城·期末）交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖示位置，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．穿過(guò)線圈的磁通量變化率最小 B．線圈中電流方向?qū)l(fā)生改變C．線圈中電流最大，方向?yàn)?D．穿過(guò)線圈的磁通量最大4．（22-23高二下·浙江紹興·期末）手搖式交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖所示，燈泡L與交流電流表A串聯(lián)后通過(guò)電刷、滑環(huán)與矩形線圈相連。搖動(dòng)手柄，使線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的軸OO'逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從時(shí)刻開(kāi)始，線圈中的磁通量變化如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（??）

A．時(shí)刻線圈中電流最大 B．時(shí)刻通過(guò)電流表的電流改變方向C．時(shí)刻線圈所在平面和磁場(chǎng)平行 D．線圈轉(zhuǎn)速變快，交流電周期將變大5．（22-23高二下·寧夏銀川·期末）單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則（）

A．線圈中D時(shí)刻磁通量的變化率最大B．線圈在0.1s時(shí)有最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C．線圈中0時(shí)刻與0.1s時(shí)刻電流的方向相同D．線圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.314V6．（22-23高二下·山東泰安·期末）一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）

A．t1時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大B．t2時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量為0C．t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D．每當(dāng)電流方向變化時(shí)，線圈平面就會(huì)與中性面垂直二、多選題7．（22-23高二下·云南文山·期末）如圖甲所示的電路，已知電阻R1＝R2＝R，和R1并聯(lián)的D是理想二極管（正向電阻可視為零，反向電阻為無(wú)窮大），在A、B之間加一個(gè)如圖乙所示的交變電壓（電壓為正值時(shí)，UAB>0），由此可知（）

A．在A、B之間所加交變電壓的周期為2sB．在A、B之間所加的交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝20sin100πt(V)C．加在R1上電壓的有效值為10VD．加在R2上電壓的有效值為5V8．（22-23高二下·湖南·期末）如圖甲，某型號(hào)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t呈正弦規(guī)律變化，發(fā)電機(jī)線圈電阻為。將一個(gè)電阻為的小燈泡接入其中，并且與一個(gè)理想電壓表并聯(lián)，如圖乙。不考慮小燈泡電阻隨溫度的變化，下列說(shuō)法正確的是（）

A．電壓表示數(shù)為220V B．小燈泡消耗的功率為440WC．電路中的電流方向每秒改變100次 D．發(fā)電機(jī)線圈每秒產(chǎn)生的焦耳熱40J9．（22-23高二下·陜西西安·期末）如圖所示，面積為、電阻為的單匝矩形閉合導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（邊右側(cè)沒(méi)有磁場(chǎng)）。若線框從圖示位置開(kāi)始繞與邊重合的豎直固定軸以角速度開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則線框旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為B．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為C．線框中感應(yīng)電流的有效值為D．從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線某橫截面的電荷量為10．（22-23高二下·江西宜春·期末）如圖所示的LC振蕩電路中，某時(shí)刻電容器上下極板帶電情況和線圈L中的磁場(chǎng)方向如圖，則此時(shí)（

）．

A．磁場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 B．電容器兩端電壓正在減小C．線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在增大 D．增大電容器的電容，振蕩頻率將減小三、解答題11．（22-23高二下·山西朔州·期末）一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的示意圖如圖甲所示，單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，若從線圈經(jīng)過(guò)中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為，外接燈泡的電阻為，求：（1）流經(jīng)燈泡的瞬時(shí)電流的表達(dá)式；（2）時(shí)間內(nèi)燈泡消耗的電能；（3）線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，外力所做的功。

12．（22-23高二下·河北唐山·期末）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，面積為匝數(shù)為的矩形線圈abcd繞經(jīng)過(guò)ab邊中點(diǎn)和bc邊中點(diǎn)連線垂直于磁感線的軸以角速度速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈的電阻，外電路電阻。（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）從圖示位置開(kāi)始計(jì)