高考物理总复习-高中全程训练计划-物理-课练 32　交变电流的产生和描述

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课练 32　交变电流的产生和描述

小题狂练○ 小题是基础　练小题　提分快

1.[2019·河北省定州中学检测]一正弦交变电流的电压随时间变化

的规律如图所示．由图可知该交变电流(　　)

A．周期为 0.125 s

B．电压的有效值为 10 V

C．电压的最大值为 10 V

D．电压瞬时值的表达式为 u＝10sin8πt(V)

答案：B

解析：由图象可知，正弦交变电流的周期为 T＝0.250 s，电压的

最大值为 Um＝20 V，A、C错误；电压的有效值 U＝＝10 V，B正确；

角速度 ω＝＝ 8π rad/s，电压瞬时值的表达式为 u＝Umsinωt ＝

20sin8πt(V)，D错误．

[2019·云南省建水六中模拟]交流发电机的原理如图所示，10 匝

的矩形线圈在匀强磁场中绕 OO′轴匀速转动，转动的角速度为 10π

rad/s，线圈转动过程中，穿过线圈的最大磁通量为 0.1 Wb.若从线圈

平面与磁场平行的位置开始计时，在 t＝ s时，矩形线圈中产生的感

应电动势的瞬时值为(　　)

A．27.2 V B．15.7 V

C．19.2 V D．11.1 V

答案：B

解析：线圈中产生的电动势的峰值为：Em＝nΦmω＝10π V＝31.4

V，则电动势的瞬时值的表达式为 e＝31.4cos10πt(V)，当 t＝ s时，e

＝15.7 V，故 B正确，A、C、D错误．

3．[2019·广西钦州一中考试](多选)如图，矩形线圈面积为 S，匝

数为 N，线圈电阻为 r，绕 OO′轴以角速度 ω匀速转动，外电路电

阻为 R，磁感应强度为 B，若从图示位置开始计时，则下列说法正

确的是(　　)

A．图示位置，穿过线圈的磁通量为零，电动势最大，且最大值

为NBSω

B．R两端的电压的有效值为

C．线圈中电流的瞬时表达式 i＝

D．线圈转过 90°的过程中，通过外电路电阻的电荷量为

答案：ABD

解析：题图图示位置，穿过线圈的磁通量为零，电动势最大，且

最大值为 Em＝NBSω，A正确；电流有效值为：I＝＝，R两端的电

压的有效值为 UR＝IR＝，B正确；从与中性面垂直位置开始计时，

则i＝cosωt，C错误；线圈转过 90°的过程中通过 R的电荷量：q＝t

＝N＝，D正确．

4．[2019·海南省华侨中学模拟]一根电阻丝接入 220 V的直流电

路中，1 min 内产生的热量为 Q，同样的电阻丝接入正弦交流电路中，

2 min 内产生的热量也是 Q，则该正弦交流电路的电压最大值为 (

)

A．310 V B．220 V

C．155.5 V D．110 V

答案：B

解析：设正弦交流电电压有效值为 U2，对于恒定电流：Q＝t1，

对于正弦交变电流：Q＝t2，所以：U2＝110 V，交流电压的峰值是：

Um＝U2＝220 V，B正确．

5．[2019·江西省上饶中学周练]如图甲所示，交流发电机的矩形

金属线圈 abcd 的匝数 n＝100，线圈的总电阻 r＝5 Ω，线圈位于匀强

磁场中，且线圈平面与磁场方向平行．线圈的两端分别与两个彼此

绝缘的铜环 E、F(集流环)焊接在一起，并通过电刷与阻值 R＝95 Ω的

定值电阻连接．现使线圈绕过 bc 和ad 边中点、且垂直于磁场的转轴

OO′以一定的角速度匀速转动．穿过线圈的磁通量 Φ随时间 t变化

的图象如图乙所示．若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均

可忽略不计．则下列说法中正确的是(　　)

A．线圈匀速转动的角速度为 100 rad/s

B．线圈中产生感应电动势的最大值为 100 V

C．线圈中产生感应电动势的有效值为 100 V

D．线圈中产生感应电流的有效值为 A

答案：D

解析：由题图乙知 T＝π×10－2 s，则 ω＝＝200 rad/s，A错误；

交流发电机产生电动势的最大值 Em＝nBSω，而 Φm＝BS，ω＝，所

以Em＝，由 Φ—t 图线可知：Φm＝1.0×10－2Wb，T＝π×10－2 s，所

以Em＝200 V；交流发电机产生的电动势最大值为 200 V，B错误；

电动势的有效值 E＝＝100 V，则 C错误；由闭合电路欧姆定律知，

电路中电流的有效值为 I＝＝ A＝ A，D正确．

6．[2019·吉林省长春市一测](多选)如图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磁铁转动，转

速与风速成正比．若某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙

所示．下列说法正确的是(　　)

A．电流的表达式为 i＝0.6sin10πt(A)

B．磁铁的转速为 10 r/s

C．风速加倍时电流的表达式为 i＝1.2sin10πt(A)

D．风速加倍时线圈中电流的有效值为 A

答案：AD

解析：由题图乙可知，电流的周期 T＝0.2 s，则 ω＝＝ 10π

rad/s，由交流电的电流表达式 i＝Asinωt(A)，可知 A正确；根据 ω＝

2πn，可知转速为 5 r/s，B错误；由于转速与风速成正比，当风速加

倍时，转速也加倍，即角速度加倍，由 Im＝＝可知，电流的最大值

也加倍，即 Im＝1.2 A，则电流的表达式为 i＝1.2sin20πt(A)，电流的

有效值 I＝＝ A＝ A，C错误，D正确．

7．[2019·湖南省浏阳三中模拟]某正弦交流电通过一阻值为 20 Ω

的电阻，2 s内产生的电热为 40 J，则(　　)

A．此交流电的电流强度的有效值为 1 A，最大值为 A

B．此交流电的电流强度的有效值为 A，最大值为 4 A

C．电阻两端的交流电电压的有效值为 20 V，最大值为 40 V

D．电阻两端的交流电电压的有效值为 20 V，最大值为 40 V

答案：A

解析：由Q＝I2Rt 得：I＝＝1 A，最大值为 A，则 A正确，B错误；

电压最大值为×20 V＝20 V，有效值为 20 V，C、D错误．

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摘要：

课练32　交变电流的产生和描述小题狂练○小题是基础　练小题　提分快1.[2019·河北省定州中学检测]一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流(　　)A．周期为0.125sB．电压的有效值为10VC．电压的最大值为10VD．电压瞬时值的表达式为u＝10sin8πt(V)答案：B解析：由图象可知，正弦交变电流的周期为T＝0.250s，电压的最大值为Um＝20V，A、C错误；电压的有效值U＝＝10V，B正确；角速度ω＝＝8πrad/s，电压瞬时值的表达式为u＝Umsinωt＝20sin8πt(V)，D错误．2.[2019·云南省建水六中模拟]交流发电机的原理如图所示，10匝...

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