第1讲交变电流的产生和描述一、单项选择题1关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法正确的是()A线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向不变B线圈平面每转动一周，感应电流的方向改变一次C线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都改变一次D线圈平面每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次2如下列各图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势eBSsin t的图是() A B C D3图K1011所示为一交变电流的电压随时间变化的图象，正半轴是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的电压的有效值是()图K1011A. V B5 V C. V D3 V4在如图K1012所示电路中，电源电压U311sin 100t(V)，A、B间接有“220 V440 W”的电暖宝、“220 V220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝下列说法正确的是()图K1012A交流电压表的示数为311 VB电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 AC电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D抽油烟机1分钟内消耗的电能为1.32104 J5(2017年四川凉山州高三三诊)图K1013甲为一台小型发电机示意图，产生的感应电动势随时间变化如图乙所示已知发电机线圈的匝数为100匝，电阻r2 ，外电路的小灯泡电阻恒为R6 ，电压表、电流表均为理想电表下列说法正确的是() 甲 乙图K1013A电压表的读数为4 VB电流表读数为0.5 AC1秒内流过小灯泡的电流方向改变25次D线圈在转动过程中，磁通量最大为 Wb二、多项选择题6(2017年天津卷)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按如图K1014所示的正弦规律变化设线圈总电阻为2 ，则()图K1014At0时，线圈平面平行于磁感线Bt1 s时，线圈中的电流改变方向Ct1.5 s时，线圈中的感应电动势最大D一个周期内，线圈产生的热量为82 J7如图K1015所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直平面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里现使线框M、N在t0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()图K1015A两导线框中均会产生正弦式交变电流B两导线框中感应电流的周期都等于TC在t时，两导线框中产生的感应电动势相等D两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等8(2016年江苏调研)图K1016甲所示为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则() 甲 乙图K1016A电流的表达式为i0.6sin 10t(A)B磁铁的转速为10 r/sC风速加倍时电流的表达式为i1.2sin 10t(A)D风速加倍时线圈中电流的有效值为0.6 A三、非选择题9如图K1017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：(1)感应电动势的最大值(2)从图示位置起转过转的时间内，负载电阻R上产生的热量(3)从图示位置起转过转的时间内，通过负载电阻R的电荷量(4)电流表的示数图K101710(2017年北京海淀区高三期末)如图K1018所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L10.40 m、L20.25 m，其匝数n100匝，总电阻r1.0 ，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起，并通过电刷和R3.0 的定值电阻相连接线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B1.0 T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度2.0 rad/s.求：(1)电阻R两端电压的最大值(2)从线圈通过中性面(即线圈平面与磁场方向垂直的位置)开始计时，经过周期通过电阻R的电荷量(3)在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热图K101811图K1019甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r0.10 m、匝数n20匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B T，线圈的电阻为R10.50 ，它的引出线接有R29.5 的小电珠外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠当线圈运动速度v随时间t如图丙所示按正弦规律变化时(摩擦等损耗不计)，求： 甲 乙丙图K1019(1)小电珠中电流的最大值(2)电压表的示数(3)t0.1 s时外力F的大小4