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1、专题12.1 交变电流的产生和描述1(多选)一交流电压为u100sin (100t)V，由此表达式可知()A用电压表测该电压其示数为50 VB该交流电压的周期为0.02 sC将该电压加在“100 V100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 WDt s时，该交流电压的瞬时值为100 V【答案】BD2(多选)一只闭合的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如图1所示，则下列说法正确的是()图1At0时刻线圈平面与中性面重合Bt0.1 s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大Ct0.2 s时刻，线圈中有最大感应电动势D若转动周期减小一半，则电动势也减
2、一半【答案】AB【解析】矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当以线圈通过中性面时为计时起点，感应电动势瞬时表达式为eEmsin t，由题图可知mcos t，当最大时，e0即e0，当0时，为最大即eEm.所以A、B正确，C错误；由EmNBS可知，周期减半时角速度增大一倍，则电动势就增大一倍，故D错误3某小型旋转电枢式发电机所产生的交流电电动势为110 V、频率为60 Hz，要使它产生的电动势变为220 V、频率变为50 Hz，需要调整线圈的转速n、匝数N或磁感应强度的大小B.下列调整合适的是()A使n变为原来的1.2倍，B变为原来的2倍，N变为原来的1.2倍B使n变为原来的，B变为原来的，N变为原来的
3、2倍C使n变为原来的，N变为原来的2倍，B不变D使n变为原来的，N变为原来的2.4倍，B不变【答案】D. 4一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法正确的是()At0时刻，线圈平面与中性面垂直Bt0.01 s时刻，的变化率最大Ct0.02 s时刻，交流电动势达到最大D该线圈产生的交流电动势的图象如图乙所示【答案】B. 【解析】由t图知，t0时，最大，即线圈处于中性面位置，此时e0，故A、D两项错误；由图知T0.04 s，在t0.01 s时，0，最大，e最大，则B项正确；在t0.02 s时，最大，0，e0，则C项错误5(多选)如图
4、4所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光要使灯泡变亮，可以采取的方法有()A向下滑动PB增大交流电源的电压C增大交流电源的频率D减小电容器C的电容【答案】BC【解析】向下滑动P时，副线圈的匝数变少，由理想变压器的电压关系可知，副线圈两端的电压变小，灯泡变暗，选项A错误；增大交流电源的电压，由理想变压器的电压关系可知，副线圈两端的电压增大，灯泡变亮，选项B正确；电压不变，增大交流电源的频率，电容器的容抗减小，电路中的电流变大，灯泡变亮，选项C正确；减小电容器的电容，电容器的容抗增大，电路中的电流减小，灯泡变暗，选项D错误6如图5甲所示，理想变压器的原、
5、副线圈匝数比n1n2101，L1和L2是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，为交流电压表当原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压时，两只灯泡的亮度相同，则()图5A与副线圈并联的电压表在t1102 s时的示数为0B与副线圈并联的电压表在t0.5102 s时的示数为22 VC当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时，灯泡L1变亮，灯泡L2变暗D当原线圈所接交变电压的频率变为100 Hz时，灯泡L1变暗，灯泡L2变亮【答案】C7(多选)如图6甲所示，标有“220 V40 W”的灯泡和标有“20 F300 V”的电容器并联到交流电源上，为交流电压表，交流电源的输出电压
6、如图乙所示，闭合开关下列判断正确的是()图6At时刻，的示数为零B灯泡恰好正常发光C电容器有可能被击穿D.的示数保持110 V不变【答案】BC【解析】的示数应是电压的有效值220 V，故A、D错；电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光，B正确；电压的峰值Um220 V311 V，大于电容器的耐压值，故电容器有可能被击穿，C正确8如图7所示，N匝矩形导线框以角速度绕对称轴OO匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R和理想电流表，那么可以确定的是()图7A从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为eNBSsin tB电流表的示数INB
7、SCR两端电压的有效值UNBSD一个周期内R上产生的热量Q【答案】B9(多选)如图8甲所示是一种振动发电装置的示意图，一个半径r0.10 m、匝数n20匝的线圈套在永久磁铁槽中，槽中磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右侧视图如图乙所示)，线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B T，线圈的电阻R10.50 ，它的引出线接有R29.50 的小灯泡L，为理想交流电流表当线圈框架的P端在外力作用下沿轴线做往复运动，便有电流通过灯泡若线圈往复运动的规律如图丙所示(v取向右为正)，则下列判断正确的是()图8A电流表的示数为0.24 AB0.01 s时回路中的电流最大C回路中交流电的频率为50 HzD0.0
8、15 s时灯泡L中电流的方向为从CLD【答案】CD10(多选)如图9所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是() 图9AS断开时，电压表读数为BL2BS断开时，电压表读数为BL2CS闭合时，电流表读数为BL2DS闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电荷量为【答案】BD11如图10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：图10(1)感应电动势的最大值；(2)从图示位置起转过圈的时间内，负载电阻R上产生的热量；(3)从图示位置起转过圈的时间内，通过负载电阻R的电荷量；(4)电流表的示数【答案】(1)2Bnr2(2)(3)(4) 【解析】(1)线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流此交变电动势的最大值为EmBSB2n2Bnr2(2)在线圈从图示位置转过圈的时间内，电动势的有效值为E电阻R上产生的热量为