2021高考一轮复习第十章交变电流第1讲 交变电流的产生及描述 课时练试题及答案（word) 一、选择题（共13题）1.风力发电机为一种新能源产品，功率为200W到15kW，广泛应用于分散住户若风力发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是()A穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零2.(2013亳州模拟)如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势eBSsint的图是()3.(2013福州质检)有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中如图10114所示，该匀强磁场由一对磁极N、S产生，磁极以OO为轴匀速转动在t0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N离开纸面向外转动规定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()4.一小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化关系如图10115所示矩形线圈与阻值为10的电阻构成闭合电路，若不计线圈电阻，下列说法中正确的是()At1时刻通过线圈的磁通量为零Bt2时刻感应电流方向发生变化Ct3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D交变电流的有效值为A5.一台发电机的结构示意图如图10120所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是()6.一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为.如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()A5VB5VC10VD10V7.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压u311sin314tV的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法中正确的是()A电饭煲的电阻为44，洗衣机电动机线圈的电阻为440B电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC1min内电饭煲消耗的电能为6.6104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6103JD电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍8.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流e220sin100t(V)，那么()A该交变电流的频率是100HzB当t0时，线圈平面恰好与中性面垂直C当ts时，e最大D该交变电流电动势的有效值为220V9.一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10-1-2甲所示，则下列说法中正确的是()图10-1-2At0时刻线圈平面与中性面垂直Bt0.01s时刻的变化率达到最大C0.02s时刻感应电动势达到最大D该线圈相应的感应电动势图象如图10-1-18乙所示10.将阻值为5的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图10-1-3所示下列说法正确的是()图10-1-3A电路中交变电流的频率为0.25HzB通过电阻的电流为AC电阻消耗的电功率为2.5WD用交流电压表测得电阻两端的电压是5V11.如图10-1-4所示电路中，已知交流电源电压u200sin100t(V)，电阻R100.则电流表和电压表的示数分别为()图10-1-4A1.41A,200VB1.41A,141VC2A,200VD2A,141V12.如图10-1-5所示，abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈，绕对称轴OO匀速转动，角速度为.空间中只有OO左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.若闭合线圈的总电阻为R，则()图10-1-5A线圈中电动势的有效值为NBL2B线圈中电动势的最大值为NBL2C在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流D当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为NBL213.电阻R1、R2和交流电源按照图10-1-7甲所示方式连接，R110，R220.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图10-1-23乙所示，则()图10-1-7A通过R1的电流的有效值是1.2ABR1两端的电压有效值是6VC通过R2的电流的有效值是1.2ADR2两端的电压有效值是6V二、多项选择（共8题）1.如图10116所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈abcd，ab边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连金属滑环L、电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联使矩形线圈以恒定角速度绕过bc、ad中点的轴旋转下列说法中不正确的是()A线圈转动的角速度越大，电流表A的示数越大B线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流最大C线圈平面与磁场垂直时，流经定值电阻R的电流最大D电流表A的示数随时间按余弦规律变化2.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图10117所示此线圈与一个R10的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻下列说法中正确的是()A交变电流的周期为0.125sB交变电流的频率为4HzC交变电流的有效值为AD交变电流的最大值为4A3.如图10118所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，沿着OO方向观察，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈的电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时()A线圈中感应电流的方向为abcdaB线圈中的感应电动势为2nBl2C穿过线圈磁通量随时间的变化率最大D线圈ad边所受安培力的大小为4.如图10119甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则()图10119A乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程B乙图中c时刻对应甲图中的C图C若乙图中d等于0.02s，则1s内电流的方向改变了25次D若乙图中b等于0.02s，则交流电的频率为25Hz5.矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是()A当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零6.如图10-1-1所示，矩形线圈abcd绕轴OO匀速转动产生交流电，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是()图10-1-1At0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感生电流最大Bt(T为周期)时感生电流沿abcda方向C若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的2倍D若转速增大为原来的2倍，则产生的电流有效值为原来的4倍7.一个单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n转/秒，则()A线框交变电动势的最大值为nBSB线框交变电动势的有效值为nBSC从开始转动经过周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD感应电动势瞬时值为e2nBSsin2nt8.如图10-1-6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10-1-6AS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三、计算题（共3题）1.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动时，线圈中产生正弦式交变电流若在如图10121甲所示N、S极间放置一圆柱形铁芯O，受铁芯影响，两极间的磁场如图乙所示，隙缝中的磁感线沿圆柱的半径分布，且只在图中所示的左、右各的圆心角范围内存在一边长为l的正方形平面线框abcd，其中ab、cd两边与铁芯轴线平行，bc、da两边与铁芯的轴线OO垂直线圈由图示位置以恒定的角速度绕OO逆时针旋转，试分析线圈中感应电动势随时间的变化规律(图中ab、cd所在位置磁感应强度为B)2.如图10-1-8所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，其ab和cd边长l10.4m，ad和bc边长l20.2m，匝数n100匝，它在磁感应强度B0.2T的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴OO匀速转动，当开关S断开时，电压表的示数为10V，开关S闭合时，外电路上标有“10V、10W”的灯泡恰好正常发光，求：图10-1-8(1)导线框abcd在磁场中转动的角速度？(线圈的电阻不计)(2)S闭合后，当导线框从图示位置转过60时的过程中通过灯泡的电荷量？3.如图10-1-9所示的是一个匝数n10的线圈在匀强磁场中沿垂直于磁场方向的固定轴转动时，通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象根据图象