第一節(jié) 交變電流的產(chǎn)生與描述圖11181(烏魯木齊模擬)如圖1118所示，閉合金屬線框曲線部分恰好是半個(gè)周期的正弦曲線，直線部分長(zhǎng)度為0.4 m，線框的電阻為1 ，若線框從虛線位置開(kāi)始以2 m/s的速度勻速進(jìn)入足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(線框直線部分始終與磁場(chǎng)右邊界垂直)，這個(gè)過(guò)程中線框釋放出的焦耳熱為0.4 J，線框中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系式為()Ai2sin10t(A) Bisin10t(A)Ci2sin5t(A) Disin5t(A)解析：由題意知，線框有效切割的長(zhǎng)度作正弦規(guī)律變化，則線框中產(chǎn)生正弦式電流，設(shè)該正弦式電流有效值為I，由題意可得QI2Rt，其中t0.2 s，解得I A，所以該正弦式交流電的最大值為ImI2 A，金屬線框從圖示位置到完全進(jìn)入磁場(chǎng)為半個(gè)周期，故T20.4 s，5rad/s，所以正弦式交流電的表達(dá)式i2sin5t(A)，C正確答案：C2(南京、鹽城一模)一只電阻分別通過(guò)四種不同形式的電流，電流隨時(shí)間變化的情況如圖1119所示，則在相同時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生熱量最大的是()圖1119解析：由A、B圖象，對(duì)應(yīng)正弦式交變電流，有效值：IAIBImA，C選項(xiàng)對(duì)應(yīng)恒定電流IC1.5 A，D選項(xiàng)對(duì)應(yīng)方波交變電流，其有效值ID2 A，由于ID最大，故D正確答案：D3(臨沂模擬)如圖11110甲所示是一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖，一個(gè)半徑r0.10 m、匝數(shù)n20匝的線圈套在永久磁鐵槽中，槽中磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右側(cè)視圖如圖11110乙所示)，線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為BT，線圈的電阻R10.50 ，它的引出線接有R29.50 的小燈泡L，A為理想交流電流表當(dāng)線圈框架的P端在外力作用下沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過(guò)燈泡若線圈往復(fù)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律如圖11110丙所示(v取向右為正)，則下列判斷正確的是()圖11110A電流表的示數(shù)為0.24 AB0.01 s時(shí)回路中的電流最大C回路中交流電的頻率為50 HzD0.015 s時(shí)燈泡L中電流的方向?yàn)閺腄LC解析：由EBLv及vt圖可知，線圈往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式交流電，則EmnB×2rvm2.4 V，電流的有效值IA，A錯(cuò)；t0.01 s時(shí)，v0，所以I0，B錯(cuò)；由圖象可知T0.02 s，f50 Hz，C正確；t0.015 s時(shí)，由右手定則可知，電流方向CLD，D錯(cuò)答案：C圖111114(河南洛陽(yáng)一中周練)(多選)如圖11111所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，內(nèi)阻為r，繞垂直磁感線的對(duì)稱軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A通過(guò)電阻R的電荷量QB通過(guò)電阻R的電荷量QC外力做功平均功率PD從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律為eNBSsint解析：從題圖所示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，磁通量變化BS，通過(guò)電阻R的電荷量QIttN，A錯(cuò)誤，B正確；矩形線圈繞垂直磁感線的對(duì)稱軸OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值EmNBS，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E，EmE，外力做功平均功率P，C正確；從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律為eNBScost，D錯(cuò)誤答案：BC5(福建聯(lián)考)如圖11112所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖，匝數(shù)n100匝的矩形線圈，邊長(zhǎng)分別為10 cm和20 cm，內(nèi)阻為5 ，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以50rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和外部20 的電阻R相連接，已知線圈繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值EmNBS，求：圖11112(1)理想電壓表和理想電流表示數(shù)？(2)電阻R上所消耗的電功率是多少？(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)R的電量是多少？解析：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EmNBS50V，有效值：E50 V，I2.0 AUIR40 V.(2)電阻R上所消耗的電功率PIU80 W.(3)通過(guò)R上的電量Qt0.04 C.答案：(1)40 V2 A(2)80 W(3)0.04 C