《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题69 交变电流的变化规律及其描述（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 69 交变电流的变化规律及其描述
特训目标 特训内容
目标 1 旋转线框产生交变电流的问题（1T—4T）
目标 2 导体棒切割产生交变电流的问题（5T—8T）
目标 3 有效值的计算（9T—12T）
目标 4 平均值的计算（13T—16T）
【特训典例】
一、旋转线框产生交变电流的问题
1．如图甲所示，单匝矩形线框在匀强磁场 B中，绕与磁场 B垂直的轴 OO′匀速转动。已知线框电阻 R，转
动周期 T，穿过线框的磁通量 Φ与时间 t的关系图，如图乙所示。则下列说法错误的是（　　）
A． 时刻，线框平面与中性面垂直
B．感应电流的有效值为
C． 到 过程中，线框中平均感应电动势为零
D．线框转动一周，线框中产生的热量为
【答案】C
【详解】A． 时刻，回路磁通量为零，则线框平面与中性面垂直，故 A正确；
B．角速度 感应电动势最大值 感应电流 有效值 故 B正确；
C． 到 过程中，磁通量变化不是零，则平均感应电动势不为零，故 C错误；
D．线框转动一周，线框中产生的热量为 故 D正确。
本题选错误的，故选 C。
2．如图甲，交流发电机通过一理想变压器，给“220V，1100W”的电饭煲和“220V，220W”的抽油烟机正
常供电。交流发电机线圈匀速转动，从某时刻开始计时得电动势－时间关系，如图乙所示，所有导线的电
阻均不计，交流电流表是理想电表。下列说法正确的是（）
A．正常工作时，电饭锅和抽烟机的发热功率之比为 5︰1
B．从图乙中可得，t=0 时刻穿过发电机线圈的磁通量和 A表的示数均为零
C．电饭锅和抽油烟机同时正常工作时，A表的示数为 1.2A
D．若线圈转速减半，电饭锅的功率将变成原来的 1/2
【答案】C
【详解】A．正常工作时，电饭锅为纯电阻电路，工作的功率 1100W 即为发热功率，抽油烟机为非纯电阻
电路，发热功率小于工作功率 220W，故电饭锅和抽烟机的发热功率之比大于 5︰1，故 A错误；
B．从图乙中可得，t=0 时刻穿过发电机线圈的磁通量最大，变化率为零； A表的示数为有效值，不为零，
故B错误；
C．根据变压器的输入功率等于输出的功率 解得电流表读数为 ，故 C正确；
D．若线圈转速减半，输入电压和输出电压均变为原来的 1/2，电饭锅的功率将变成原来的 1/4，故 D错
误。
故选 C。
3．如图所示，一个匝数为 N、半径为 r的半圆形线圈，以直径 为轴匀速转动，转速为 n， 的左侧有
垂直于纸面向里（与 垂直）的匀强磁场，磁感应强度为 B。M和N是两个集流环，负载电阻为 R，线圈
电阻为 ，电流表和连接导线的电阻不计，则下列说法中正确的是（）
A．通过电阻 R的电流为正弦交变电流
B．线圈从图示时刻开始转过 90°的过程中通过电阻的电荷量
C．图示时刻通过电阻 R的电流最大
D．电阻 R的功率为
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