《高考物理一轮复习讲练测》第47讲 交变电流的产生及描述（练）（解析版）

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1．两矩形线圈 分别在匀强磁场中绕 垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势 e随时间 t的变化
关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A． 两交变电流的频率之比 f甲：f乙=1：2
B． 两交变电流的电动势有效值之比 E甲：E乙=3：1
C． t=1s 时，两线圈中的磁通量的变化率均为零
D． t=1s 时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上
【答案】 C
2．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两
电热器的电功率之比 PA：PB等于（　　）
1
A． 5：4
B． 3：2
C．
D． 2：1
【答案】 A
【解析】根据有效值的定义，则有：方波， ，解得甲的有效值 ;
正弦交流电的电流有效值 ．根据功率公式 P=I2R 得到 P 甲：P 乙=I 甲2：I 乙2=5：4，故 A 正确，BCD 错误；
故选 A.学&科网
3．小型手摇发电机线圈共 N匝，每匝可简化为矩形线圈 abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于
线圈中心轴 ，线圈绕 匀速转动，如图所示，矩形线圈 ab 边和 cd 边产生的 感应电动势的最大值都为
e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压
A． 峰值是 B． 峰值为 2
C． 有效值为 D． 有效值为
【答案】 D
【解析】
【考点定位】对正弦式交 变电流的产生原理的理解，以及其四值运算、 闭合电路欧姆定律的应用。
【名师点睛】熟知并理解教材中正弦式交变电流的产生原理，能自己熟练推导该交变电流的瞬时值表达式。
【方法技巧】（1）高三复习要能不忘回归教材，千万不能“舍本求源”，一味做、复习课本以外的内容。
2
（2）根据题图分析对 ab 边、cd 边而言，它们产生的感应电动势方向虽然相反，但对单匝线圈，ab 边和 cd
边产生的感应电动势方向相同，又因为有 N匝线圈，因此总感应电动势峰值应累加，另外要能熟记有效值
的计算方法。学科*网
【规 律总结】对正弦式交变电流，峰值为其有效值的 倍，另在进行四值运算时，要注意量与量之间、
四值之间的对应。
4．（多选）如图所示，电阻为 r的矩形线圈面积为 S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度 ω匀速转
动．匀强磁场的磁感应强度为 B，t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则(　　)
A． 滑片 P下滑时，电压表的读数变大
B． 图示位置线圈中的感应电动势最大
C． 线圈从图示位置转过 180°的过程中，电阻 R上产生的焦耳热为 [来源:学科网]
D． 1s 内流过 R的电流方向改变次
【答案】 ACD
点睛：对于交变电流，求解热量、电功和电功率用有效值，而求解电量要用平均值．明确在中性面感应电
动势最小为 0．学科&网
5．如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab 为轴匀速转动，转速为 n，ab 的左侧有垂直于纸面
向里与ab 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、电流表和连
接导线的电阻不计，求：
3
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