新高考2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)專題72交變電流的產(chǎn)生和描述

專題72交變電流的產(chǎn)生和描述1．[2024·廣東省梅州市模擬]如圖，是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電樞式溝通發(fā)動(dòng)機(jī)的原理圖，設(shè)線圈的角速度為ω，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的最大值分別為Em和Im，由圖可以推斷下列說法正確的是()A．電流計(jì)的左端為表的正極B．溝通電的方向在圖乙的位置要變更一次C．假如從圖甲起先計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表示為e＝EmsinωtD．假如從圖乙起先計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流表示為i＝Imsinωt2．[2024·遼寧卷]如圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸OP在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且始終平行于OP.導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變更的圖像可能正確的是()3．[2024·天津市考試]如圖所示，閉合開關(guān)后，R＝5Ω的電阻兩端的溝通電壓為u＝50eq\r(2)sin10πtV，電壓表和電流表均為志向溝通電表，則()A.該溝通電周期為0.02sB．電壓表的讀數(shù)為100VC．電流表的讀數(shù)為10AD．電阻的電功率為1kW4．[2024·江蘇省常州市期末]在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變更的規(guī)律如圖乙所示．則下列說法不正確的是()A.t＝0.01s時(shí)穿過線框的磁通量最大B．該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為πrad/sC．該交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝22eq\r(2)sin(100πt)VD．線框平面與中性面的夾角為45°時(shí)，電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為22V5.[2024·河北省石家莊調(diào)研考試](多選)如圖所示，水平向左的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)中固定著兩個(gè)水平放置的相同金屬圓環(huán)，兩金屬圓環(huán)通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻和志向電壓表相連，兩金屬圓環(huán)的圓心在同一豎直線上．現(xiàn)有一導(dǎo)體棒在外力作用下以大小為ω的角速度沿金屬圓環(huán)內(nèi)側(cè)逆時(shí)針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終處于豎直狀態(tài)并且上下兩端始終與金屬圓環(huán)接觸良好，導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻為r，金屬圓環(huán)的半徑為eq\f(L,2)，金屬圓環(huán)與導(dǎo)線的電阻不計(jì)，初始時(shí)導(dǎo)體棒在圖示位置，速度與磁感線垂直．以下說法正確的是()A．導(dǎo)體棒每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向變更一次B．導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過30°時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為eq\f(\r(3)BL2ω,2)C．電壓表的示數(shù)為eq\f(\r(2)BL2ωR,4（R＋r）)D．導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力做功為eq\f(πB2L4ω,4（R＋r）)6．[2024·浙江省選考](多選)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定角速度繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示．其它電阻不計(jì)，圖乙中的Um為已知量．則金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)一周()A．框內(nèi)電流方向不變B．電動(dòng)勢(shì)的最大值為UmC．流過電阻的電荷eq\f(2BL2,R)D．電阻產(chǎn)生的焦耳熱eq\f(πUmBL2,R)專題72交變電流的產(chǎn)生和描述1．C溝通發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是交變電流，電流計(jì)的左右端沒有正負(fù)極之分，A錯(cuò)誤；依據(jù)交變電流產(chǎn)生的原理，線圈每經(jīng)過一次中性面，電流方向變更一次，線圈在甲、丙圖中均處于中性面，電流方向都要變更一次，B錯(cuò)誤；假如從圖甲起先計(jì)時(shí)，線圈在甲圖中處于中性面，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表示為e＝Emsinωt，C正確；假如從圖乙起先計(jì)時(shí)，線圈在乙圖中處于垂直于中性面，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流表示為i＝Imcosωt，D錯(cuò)誤．2．C如圖所示設(shè)導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度為v，導(dǎo)體棒從A到B過程，棒轉(zhuǎn)過的角度為θ，則導(dǎo)體棒垂直磁感線方向的分速度為v⊥＝vcosθ依據(jù)右手定則可知，u＝BLv⊥，可知導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變更的圖像為余弦圖像．故選C.3．C該溝通電的周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,10π)s＝0.2s，A錯(cuò)誤；電壓表的讀數(shù)為溝通電的有效值，即U＝eq\f(50\r(2),\r(2))V＝50V，B錯(cuò)誤；電流表的讀數(shù)為I＝eq\f(U,R)＝eq\f(50,5)A＝10A，C正確；電阻的電功率為P＝IU＝10×50W＝500W，D錯(cuò)誤．4．B由圖像知：t＝0.01s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，則穿過線框的磁通量最大，故A正確；該線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，故B錯(cuò)誤；當(dāng)t＝0時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為零，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，故該交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝Emsinωt＝22eq\r(2)sin(100πt)V，故C正確；線框平面與中性面的夾角為45°時(shí)，電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為e＝Emsin45°＝22V，故D正確．5．CD導(dǎo)體棒在金屬圓環(huán)上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e＝eq\f(1,2)BL2ωcosωt，是正弦交變電流，一個(gè)周期電流方向變更兩次，A錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過30°時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E＝eq\f(1,2)BL2ωcos30°＝eq\f(\r(3),4)BL2ω，B錯(cuò)誤；電壓表的示數(shù)為有效電壓，則有Um＝eq\f(Em,r＋R)R＝e＝eq\f(BL2ωR,2（r＋R）)，U＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(\r(2)BL2ωR,4（r＋R）)，C正確；導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力做功由功能關(guān)系可知其等于電路在一個(gè)周期產(chǎn)生的熱量則有W＝Q，Q＝eq\f(（\f(Em,\r(2))）2,r＋R)T，T＝eq\f(2π,ω)，解得Q＝eq\f(πB2L4ω,4（R＋r）)，D正確．6．BD當(dāng)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，框內(nèi)電流方向每經(jīng)過中性面一次都要變更一次，A錯(cuò)誤；由圖乙可知，電動(dòng)勢(shì)的最大值為Um，B正確；線圈轉(zhuǎn)過半周，則流過電阻的電荷量為q＝eq\o(I,\s\up6(－))Δt＝eq\f(\o(E,\s\up6(－)),R)Δt＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(2BL2,R)，則金屬框轉(zhuǎn)過一周流過電阻的電荷量為q′＝2q＝eq\f(4BL2