考点36　交变电流的产生及描述

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《金版教程》高考总复习首选用卷·物理(旧高考)

考点 36　交变电流的产生及描述

题组一　基础小题

1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确

的是(　　)

A．线圈平面在中性面位置时，穿过线圈的磁通量变化最快

B．线圈平面垂直中性面时，穿过线圈的磁通量最小，感应电动势最大

C．穿过线圈的磁通量最大时，线圈产生的瞬时电动势也最大

D．线圈每通过中性面两次，电流方向改变一次

答案　B

解析　在中性面位置时，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，穿

过线圈的磁通量变化率为零，即穿过线圈的磁通量变化最慢，线圈产生的瞬时感

应电动势最小，故 A、C错误；在垂直中性面位置时，穿过线圈的磁通量最小，

但穿过线圈的磁通量变化最快，产生的瞬时电动势也最大，故 B正确；线圈每

通过中性面一次，电流方向改变一次，故 D错误。

2．如图所示，a→b→c→d过程是交流发电机发电的示意图，下列说法正确

的是(　　)

A．当线圈转到图 a位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大

B．从图 b开始计时，线圈中电流 i随时间 t变化的关系是 i＝Imsinωt

C．当线圈转到图 c位置时，感应电流最小，且感应电流方向将要改变

D．当线圈转到图 d位置时，感应电动势最小，ab 边感应电流方向为 b→a

答案　C

解析　当线圈转到题图 a位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，磁

通量的变化率为 0，故 A错误；题图 b线圈平面与中性面垂直，此时线圈中产生

的感应电流最大，故从题图 b开始计时，线圈中电流 i随时间 t变化的关系是 i＝

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Imcosωt，故 B错误；当线圈转到题图 c位置时，即线圈平面转到中性面位置时，

感应电流最小，且感应电流方向将要改变，故 C正确；当线圈转到题图 d位置时，

磁通量的变化率最大，故感应电动势最大，由右手定则可知， ab 边感应电流方

向为 b→a，故 D错误。

3．矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电，电动势瞬时值表达式

为e＝220sin100πt(V)，下列说法正确的是(　　)

A．t＝0时刻穿过线框的磁通量为零

B．电动势的有效值为 220 V

C．交流电的周期为 0.01 s

D．若转速增大 1倍，其他条件不变，则电动势瞬时值表达式为 e＝

440sin100πt(V)

答案　B

解析　t＝0时刻，线框产生的感应电动势为零，即穿过线框的磁通量的变化

率为零，此时线框平面与中性面重合，穿过线框的磁通量最大，A错误；根据电

动势瞬时值表达式，该交流电电动势的最大值 Em＝220 V，故电动势的有效值 E

＝＝220 V，B正确；ω＝＝100π rad/s，故交流电的周期为 0.02 s，C错误；若转

速增大 1倍，其他条件不变，则 ω变为原来的 2倍，由电动势最大值 Em＝NBSω

得，最大值变为原来的 2倍，则电动势瞬时值表达式为 e＝440sin200πt(V)，D错

误。

4．如图所示为某一线圈中交流电的电流—时间图象(前半周期为正弦波的一

半)，则一个周期内该电流的有效值为(　　)

A．I0 B．I0

C．I0 D．I0

答案　B

解析　设交流电电流的有效值为 I，线圈电阻为 R，则有：I2RT＝2R·＋

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(2I0)2R·，解得：I＝I0，故 A、C、D错误，B正确。

5. 如图所示电路中，电阻 R1与电阻 R2阻值相同，都为 R，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 u＝20sin100πt(V)，则加在 R2上的电压有效值为(　　)

A．10 V B．20 V

C．15 V D．5 V

答案　D

解析　电压值取正值时，即在前半个周期内，二极管电阻为零，R1被短路，

R2上的电压等于输入电压值；电压值取负值时，即在后半个周期内，二极管电

阻无穷大，可看做断路，此时 R1、R2串联，R2上的电压等于输入电压值的一半。

设加在 R2上的电压有效值为 U，根据有效值的定义，在一个周期内满足 T＝·＋

·，可求出 U＝5 V。故 D正确。

6．(多选)将一总电阻为 1 Ω、匝数 n＝4的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方

向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则(　　)

A．在 0～8 s 内与 8～10 s 内线圈中的电流方向相同

B．在 0～8 s 内通过线圈导线某截面的电荷量为 8 C

C．在 8～10 s 内线圈中感应电动势为 1 V

D．产生交变电流的有效值为 2 A

答案　BD

解析　由楞次定律可以判断，在 0～8 s 内与 8～10 s 内线圈中的电流方向不

同，A错误；在 0～8 s 内，q＝I1Δt1＝Δt1＝nΔt1＝n＝8 C，B正确；在 8～10 s 内，

感应电动势 E2＝n＝4 V，C错误；根据有效值的定义，t1＋t2＝I2R(t1＋t2)，其中 t1

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摘要：

《金版教程》高考总复习首选用卷·物理(旧高考)考点36　交变电流的产生及描述题组一　基础小题1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是(　　)A．线圈平面在中性面位置时，穿过线圈的磁通量变化最快B．线圈平面垂直中性面时，穿过线圈的磁通量最小，感应电动势最大C．穿过线圈的磁通量最大时，线圈产生的瞬时电动势也最大D．线圈每通过中性面两次，电流方向改变一次答案　B解析　在中性面位置时，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量变化率为零，即穿过线圈的磁通量变化最慢，线圈产生的瞬时感应电动势最小，故A、C错误；在垂直中性面位置时，穿过线圈的磁通量最小，但穿过...

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