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1、第十章第1讲 交变电流的产生和描述一、选择题(在题后给的选项中，第13题只有一项符合题目要求，第47题有多项符合题目要求)1处在匀强磁场中的矩形线圈abcd以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直在t0时刻，线圈平面与纸面重合(如图K1011)，线圈的cd边离开纸面向外运动若规定由abcda方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I随时间t变化的图线是()图K1011图K1011【答案】C【解析】分析交变电流的图象问题应注意图线上某一时刻对应的线圈在磁场中的位置，将图线描述的变化过程对应到线圈所处的具体位置是分析的关键，线圈在图示位置时磁通量为零，但感应电流为最大值；再由楞
2、次定律可判断线圈在转过90的过程中，感应电流为正，故选项C正确2一个矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化关系如图K1012所示下列说法正确的是()图K1012At1时刻通过线圈的磁通量为零Bt2时刻通过线圈的磁通量绝对值最大Ct3时刻通过线圈的磁通量变化率最大D每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大【答案】D【解析】由题图，可知t1、t3时刻线圈中的感应电动势e0，说明这两个时刻线圈通过中性面，穿过线圈的磁通量为最大，这两个时刻线圈各边都不切割磁感线，线圈中的电动势为0，说明磁通量变化率为0，因此选项A、C错误；t2时刻线圈中的
3、感应电动势达到最大，说明线圈平面正转至与磁感线平行位置，此时穿过线圈的磁通量为0，所以选项B错误；每当e变换方向时也就是线圈通过中性面时，通过线圈的磁通量的绝对值最大，所以选项D正确3如图K1013所示的电路中，A是熔断电流I02 A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源交流电源的内阻不计，其电动势随时间变化的规律是e220sin314t V为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()图K1013A110 B110 C220 D220 【答案】B【解析】该交变电流电动势的有效值为U V220 V，故电阻的最小阻值Rmin 110 .4(2015年广东调研)如图K1014所示，图线a是线圈在匀强
4、磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()图K1014A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次转速之比为23C交流电a的电压瞬时值为u10sin(5t) VD交流电b的电压最大值为 V【答案】CD【解析】t0时刻线圈处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，A错误；由题中图象可知交流电a、b周期之比是23，所以线圈先后两次转速之比为32，B错误；交流电a的瞬时值为uUmsin t10sin V10sin (5t) V，C正确；又由UmnBS可知UbmUam10 V V，D正确5如图图K1015
5、甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化下列说法正确的是()图K1015A图甲表示交流电，图乙表示直流电B两种电压的周期相等C两种电压的有效值相等D图甲所示电压的瞬时值表达式为u311sin100t V【答案】BD【解析】因图象的纵坐标上电压的正负表示电压的方向，因此两图均为交流电，A错；两图象的周期都是2102 s，故B对；对于正弦交流电才有U有效，虽然两图的峰值相同，但图乙非正弦(余弦)交流电，不适用上式有效值的求法，故C错；正弦交流电电压瞬时值的表达式为uUmsin t，由图甲可知Um311 V，T2102 s，可得100，代入上式得u311sin100t V，故D对
6、6某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图K1016所示，由图中信息可以判断()图K1016A在t1和t3时刻线圈处于中性面位置B在t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为0C从t1t5时间线圈转过的角度为2D若从0t4历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变50次【答案】BC【解析】在t1和t3时刻电流最大，即磁通量变化率最大，但磁通量为0，线圈平面与中性面垂直；t1t5为一个周期，线圈转过的角度为2；由于一个周期为0.02 s,1 s有50个周期，1个周期电流换向两次，故在1 s内交变电流的方向改变100次7(2015年增城质检)电阻R1、R2与交流电源按照如图
7、K1017甲所示的方式连接，R110 ，R220 .合上开关S后，通过电阻R1的交变电流i随时间t变化的情况如图K1017乙所示，则()图K1017A通过R1的电流随时间变化的规律是iR10.6cos 100t(A)B加在R1两端的电压随时间变化的规律是u16sin 100t(V)C电压表的示数一定为u212sin 100t(V)D电压表的示数为12 V【答案】BD【解析】交流电经过电路任何用电器的周期、频率、角速度是不变的，而且是同步的，都是正弦变化，T0.02 s，100 rad/s.而两个电阻的电流和电压分配符合串联电路的规律，电压表的示数为有效值，而不是瞬时值，故U20.620 V12 V.