发布时间 : 星期三 文章2020版高考物理一轮复习 第十一章 交变电流（第1课时）课时作业（含解析）更新完毕开始阅读4e83f24150e79b89680203d8ce2f0066f433649c
课时作业
【基础练习】
一、交变电流的产生及变化规律
1．如图所示，矩形线圈abcd绕轴OO′匀速转动产生交变电流，在图示位置开始计时，则下列说法正确的是( )
A．t＝0时穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最大 B．t＝(T为周期)时感应电流沿abcda方向
4
C．若转速增大为原来的2倍，则交变电流的频率是原来的4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
B 解析：图示时刻，ab，cd边切割磁感线的有效速率为零，产生的感应电动势为零；根据线圈的转动方向，确定时线圈的位置，用右手定则可以确定线圈中的感应电流沿abcda4方向；若转速增大为原来的2倍，由ω＝2πf知频率为原来的2倍；根据Em＝nBSω，E＝
TTEm
2
，
EnBSωI＝＝可知当转速为原来2倍，电流有效值变为原来的2倍． R总2R2．(多选)如图所示，是一个匝数n＝10匝的闭合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像．关于线圈中的感应电动势及感应电流，以下说法正确的是( )
A．在t1＝0.1 s时，线圈中的感应电动势最大 B．在t2＝0.2 s时，线圈中的感应电动势最大 C．在t3＝0.3 s时，线圈中的感应电流改变方向 D．在t4＝0.4 s时，线圈中的感应电流改变方向
BC 解析：由题图可知，在t1＝0.1 s时，线圈中的磁通量最大，但变化率为零，感应电动势为零；在t2＝0.2 s时，线圈中的磁通量为零，磁通量变化最快，感应电动势最大；
1
在t3＝0.3 s时，线圈中磁通量又达到最大值，前后时刻电流方向发生改变；t4＝0.4 s 时，线圈中的感应电流的方向不变．
3．(多选)如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动周期为T0.线圈产生的电动势的最大值为Em，则( )
A．线圈产生的电动势的有效值为2Em
B．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为
2πC．线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em D．经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次 BC 解析：电动势的有效值为E＝线圈的磁通量的最大值Φm＝
EmT0
Em
2π
；电动势的最大值Em＝BSω＝Φm×，所以穿过
T02
EmT0
ΔΦ；由E＝得磁通量变化率的最大值即为电动势的最大值；2πΔt一个周期内电流的方向改变两次，两个周期内改变4次．
4．(2017山西五校四联，19)(多选)如图甲所示，一台线圈内阻为2 Ω的小型发电机外接一只电阻为10 Ω的灯泡，发电机内匀强磁场的磁感应强度为
22
T，线圈的面积为0.01 m，π
发电机正常工作时灯泡的电流i随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示．下列说法正确的是( )
A．t＝0.05 s时，穿过线圈的磁通量为零 B．t＝0.05 s时，理想交流电压表的示数为30 V C．发电机内线圈的匝数为240
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为9 J
AB 解析：由图乙可知t＝0.05 s时，发电机的输出电流为最大值，此时线圈平面与中性面垂直，磁通量为零，A正确．由图乙可知电流的有效值I＝3 A，理想交流电压表的示数
U＝3×10 V＝30 V，B项正确．由图乙可知，电流最大值为32 A，则发电机产生的感应电
2
动势最大值Em＝nBSω＝(2 Ω＋10 Ω)×32 A＝362 V，又B＝
2
22π2
T，S＝0.01 m，ω＝πT＝10 πrad/s，得n＝360，C项错误．Q＝3×2×1 J＝18 J，D项错误．
二、有效值的理解与计算
5．图甲中，A、B两点间接直流稳压电源，UAB＝100 V，R1＝40 Ω，滑动变阻器总电阻
R＝20 Ω，滑片处于变阻器正中位置；图乙中，自耦变压器输入端a、b接交流稳压电源，
其电压有效值Uab＝100 V，滑片处于线圈正中位置，R2＝40 Ω.若R1和R2的发热功率分别为
P1和P2，则P1和P2的关系为( )
A．P1＝P2
P12
B.＝ P25
P14
C.＝ P225P11D.＝ P24
C 解析：图甲中，R1两端的电压为U1＝80 V，图乙中，R2两端的电压为U2＝200 V，所
U21
P1R14
以＝2＝，选项C正确． P2U225
R2
6．(多选)图(甲)为一正弦式交变电流的图像，图(乙)为一方波交变电流的图像．以下关于这两个交变电流的说法中正确的是( )
A．两种交变电流的有效值均为2 A
B．图(甲)表示的交变电流的瞬时值的表达式为i＝2sin 10πt(A)
C．两种交变电流分别通过同一只电阻，在各自的一个周期内，在该电阻上产生的热量之比为Q甲∶Q乙＝2∶3
D．图(甲)表示的交变电流经过一个理想二极管后有效值为1 A
3
CD 解析：从题图上可以看出，正弦式交变电流的峰值是2 A，周期是0.4 s；而方波交变电流的峰值也是2 A，周期则为0.3 s．正弦式交变电流的有效值为I1＝
Im
2
＝2 A，
方波交变电流的有效值I2＝2 A；正弦式交变电流瞬时值的数学表达式为i＝2sin 5πt(A)；将两种不同的交变电流分别通过同一个电阻的时候，由于热量的计算要用电流的有效值，所以有Q甲＝I1RT1，Q乙＝I2RT2，代入数据可得Q甲∶Q乙＝2∶3；由于二极管的单向导电性，t轴以下(或上)的图线消失了，则(
2
2
Im
)··R＝IRT，I＝1 A.
22
2
T2
7．如图(甲)所示为一种调光台灯的电路示意图，它通过双向可控硅电子元件实现了无级调节亮度．给该台灯接220 V的正弦式交变电流后加在灯管两端的电压为如图(乙)所示的1
周期性电压(每个周期的前半部分为一正弦函数完整波形的前段)，则此时交流电压表的示
4数为( )
A．220 V B．110 V
（
B 解析：根据有效值定义有
C.
220
V 2
D.110 V 2
2202
）2TU2
·＝T，解得U＝110 V. R2R三、交变电流“四值”的理解和应用
8．(多选)如图所示，面积为S、匝数为N、电阻为r的正方形导线框与阻值为R的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻R的两端．线框在磁感应强度为B的匀强磁场中，以与电路连接的一边所在直线为轴垂直于磁场以角速度ω匀速转动，不计其他电阻，则下列说法正确的是( )
A．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为e＝NBSωsin ωt B．线框通过中性面前后，流过电阻R的电流方向将发生改变，1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次
π
ω 4