交變電流的產(chǎn)生和描述A組·基礎題1. 一邊長為L的正方形單匝線框繞垂直于勻強磁場的固定軸轉動，線框中產(chǎn)生的感應電動勢e隨時間t的變化情況如圖所示已知勻強磁場的磁感應強度為B，則結合圖中所給信息可判定( D )At1時刻穿過線框的磁通量為BL2Bt2時刻穿過線框的磁通量為零Ct3時刻穿過線框的磁通量變化率為零D線框轉動的角速度為2如圖所示為某一交流電的電流時間關系圖象(前半個周期為正弦波形的)，則該電流的有效值為( B )A.I0BI0C.I0 DI03如圖所示，一交流發(fā)電機的矩形線圈共有10匝，其電阻r2 ，面積是0.2 m2，在磁感應強度B T的勻強磁場中，若線圈從中性面位置開始繞垂直于磁場方向的對稱軸OO以10 rad/s的角速度勻速轉動，向R18 的電阻供電則以下說法中正確的是( D )A該線圈產(chǎn)生的是余弦式交變電流B線圈在轉動過程中產(chǎn)生的最大感應電動勢為40 VC線圈開始轉動 s時流過電阻R的瞬時電流大小為 AD電阻R上消耗的電功率為9 W4. (2015·四川卷)小型手搖發(fā)電機線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸OO，線圈繞OO勻速轉動，如圖所示矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，則發(fā)電機輸出電壓( D )A峰值是e0 B峰值是2e0C有效值是Ne0 D有效值是Ne05(多選) 如圖所示，在勻強磁場中勻速轉動的矩形線圈的周期為T，轉軸O1O2垂直于磁場方向，線圈電阻為2 .從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉過60°時的感應電流為1 A那么( AC )A線圈消耗的電功率為4 WB線圈中感應電流的有效值為2 AC任意時刻線圈中的感應電動勢為e4cos t VD任意時刻穿過線圈的磁通量為sint6(多選) 如圖所示，一個單匝矩形導線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO勻速轉動，轉動周期為T0.線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為Em，則( BC )A線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為EmB線圈轉動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為C線圈轉動過程中磁通量變化率的最大值為EmD經(jīng)過2T0的時間，通過線圈電流的方向改變2次7如圖甲所示，一單匝圓形閉合導線框半徑為r，線框電阻為R，連接一交流電流表(內(nèi)阻不計)線框內(nèi)充滿勻強磁場，已知該磁場磁感應強度B隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示(規(guī)定向下為B的正方向)，則下列說法正確的是( BD )At0.005 s時線框中的感應電流最大Bt0.01 s時線框中感應電流方向從上往下看為順時針方向Ct0.015 s時電流表的示數(shù)為零D00.02 s內(nèi)閉合導線框上產(chǎn)生的熱量為B組·能力題8電阻為1 的矩形線圈繞垂直于磁場方向的固定軸在勻強磁場中勻速轉動，產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖所示現(xiàn)把該交流電加在電阻為9 的電熱絲上，則下列說法中正確的是( D )A線圈轉動的角速度為31.4 rad/sB如果線圈轉速提高1倍，電流不會改變C電熱絲兩端的電壓U100 VD電熱絲的發(fā)熱功率P1 800 W9(多選)(2017·天津卷)在勻強磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化設線圈總電阻為2 ，則( AD )At0時，線圈平面平行于磁感線Bt1 s時，線圈中的電流改變方向Ct1.5 s時，線圈中的感應電動勢最大D一個周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為82 J10如圖所示為一個經(jīng)雙可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓圖象，正弦式交變電流的每一個二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，則現(xiàn)在電燈上電壓的有效值為( D )AUm BC. D11.如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度為B.電阻為R、半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉動(O軸位于磁場邊界)，則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的有效值為( D )A. BC. D12(多選)海洋中蘊藏著巨大的能量，利用海洋的波浪可以發(fā)電在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理示意圖如圖甲所示浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上，浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動，且始終處于磁場中，該線圈與阻值R15 的燈泡相連浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構成(圖中斜線陰影部分)，如圖乙所示，其內(nèi)為產(chǎn)生磁場的磁體，與浮桶內(nèi)側面的縫隙忽略不計；匝數(shù)N200的線圈所在處輻射磁場的磁感應強度B0.2 T，線圈直徑D0.4 m，電阻r1 .取重力加速度g10 m/s2，210.若浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為v0.4sin t m/s.則下列說法正確的是( BC )A波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時表達式為e16sin t VB燈泡中電流i的瞬時表達式為i4sin t AC燈泡的電功率為120 WD燈泡兩端電壓的有效值為 V解析：波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時表達式為：eNB·D·v200×0.2××0.4×0.4sin t V64·sin t V，選項A錯誤；燈泡中電流i的瞬時表達式為i4sin t A，選項B正確；燈泡的電功率為PI2R2R2×15 W120 W，選項C正確；燈泡兩端電壓的有效值為UR·R×15 V30 V，選項D錯誤13(2018·安徽江南聯(lián)考)如圖甲所示，在一對平行光滑的金屬導軌的上端連接一阻值為R4 的定值電阻，兩導軌在同一平面內(nèi)，與水平面的夾角30°，質(zhì)量m0.2 kg、長L1 m的導體棒ab垂直于導軌放置，使其從靠近定值電阻處由靜止開始下滑已知靠近定值電阻處到底端距離s7.5 m，導體棒電阻r1 ，整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，導體棒從開始滑動一直運動到底端的vt圖象如圖乙所示g取10 m/s2，求：(1)磁感應強度的大??；(2)ab棒在整個運動過程中產(chǎn)生的感應電流的有效值解析：(1)由vt圖象知導體棒運動的最大速度v5 m/s，此時mgsin BIL0，I，解得B1 T.(2)ab棒下滑到底端的整個過程中，由能量守恒有mgs·sin mv2Q總，設感應電流的有效值為I0，根據(jù)焦耳定律可得Q總I(Rr)t，聯(lián)立上式解得I0 A.答案：(1)1 T(2) A6