1、夯基保分练(一)交变电流的产生及其描述A级保分练1. (2017德州模拟)矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是()A在t0.1 s和t0.3 s时，电动势最大B在t0.2 s和t0.4 s时，电动势改变方向C电动势的最大值是50 VD在t0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为100 Wb/s解析：选C在t0.1 s和t0.3 s时，磁通量最大，此时电动势为零，且电动势改变方向，选项A、B错误；电动势的最大值是EmnBSnm500.2 V50 V，选项C正确；在t0.4 s时，磁通量为零，但是磁通量变化率最大，其
2、值为BSm0.2 Wb/s Wb/s，选项D错误。2.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图像如图所示，由图中信息可以判断()A在A、C时刻线圈处于中性面位置B在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零C从AD线圈转过的角度为2D若从OD历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变了100次解析：选D由题中交变电流的图像可知，A、C时刻的感应电流最大，对应的感应电动势最大，线圈处于垂直于中性面的位置，选项A错误；在B、D时刻感应电流为零，对应的感应电动势为零，即磁通量的变化率为零，此时磁通量最大，选项B错误；从AD，经历的时间为周期，线圈转过的角度为，选项C错误；若从OD历时
3、0.02 s，则交变电流的周期为0.02 s，而一个周期内电流的方向改变两次，所以1 s内交变电流的方向改变了100次，选项D正确。3. (2017潍坊昌乐检测)如图所示电路中，电源电压u311sin 100t V，A、B间接有 “220 V,440 W”的电暖宝、“220 V,220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是()A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 min消耗的电能为1.32104 J解析：选D由电源电压u311sin 100t V可知该交变电压的有效值为220 V，故交
4、流电压表的示数为220 V，A错误；电路正常工作时，电路的总功率为660 W，故对应的电流有效值为3 A，保险丝的额定电流为交变电流的有效值，B错误；抽油烟机为非纯电阻用电器，故不能直接利用功率的大小比较电暖宝与抽油烟机的发热功率，C错误；抽油烟机1 min消耗的电能为WPt1.32104 J，D正确。4先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电，第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是()A第一次，灯泡两端的电压有效值是B第二次，灯泡两端的电压有效值是C第一、第二次，灯泡的
5、电功率之比是29D第一、第二次，灯泡的电功率之比是15解析：选D第一次，灯泡两端电压的有效值为U1，功率P1。第二次，设灯泡两端电压的有效值为U2，则T，解得U2U0，功率P2，则P1P215，故A、B、C错误，D正确。5如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为()AUmB. C. D.解析：选D由题给图像可知，交流电压的变化规律具有周期性，可用电流热效应的等效法求解。设电灯的阻值为R，正弦式交流电压的有效值与峰值的关系是U，由于调节后一个周期内半个周期有交流电压，一周期内交流电产生的热量为Q，设现在交
6、流电压的有效值为U，由电流热效应得QT，所以该交流电压的有效值U，D正确。B级拔高练6.在如图所示的电路中，电阻R1与R2阻值相同，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u20sin 100t V，则加在R2上的电压有效值为()A10 VB20 V C15 V D5 V解析：选D由于R1R2，当二极管上有正向电流时，R1短路，加在R2上电压有效值为20 V，当二极管上有反向电流时，R1、R2串联，R2上电压有效值为10 V，由T得U5 V，D正确。7. (2017大连模拟)如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为
7、B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过60的过程中，下列判断正确的是()A电压表的读数为B通过电阻R的电荷量为qC电阻R所产生的焦耳热为QD当线圈由图示位置转过60时的电流为解析：选B线圈在磁场中转动产生正弦交流电，其电动势的最大值为EmNBS，电动势的有效值为E，电压表的读数等于交流电源的路端电压，且为有效值，则U，A错误；求通过电阻R的电荷量要用交流电的平均电流，即qt，故B正确；计算电阻R上产生的焦耳热应该用有效值，则电阻R产生的焦耳热为QI2Rt2R，故C错误；线圈由图示位置转过60时的电流为瞬时值，则可用电流瞬时值表达式，大小为isin ，故D错误。8. (2017石家庄模拟)如图所示为发电机结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，其表面呈半圆柱面状。M是圆柱形铁芯，它与磁极柱面共轴，铁芯上绕有矩形线框，可绕与铁芯共轴的固定轴转动。磁极与铁芯间的磁场均匀辐向分布。从图示位置开始计时，当线框匀速转动时，选项图中能正确反映线框感应电动势e随时间t的变化规律的是()解析：选D矩形线框在均匀辐向磁场中转动，v方向始终与B垂直，由EBLv知E大小不变，方向周期性变化。只有D正确。