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2019年

【2019最新】精选高考物理一轮复习 第11章 交变电流传感器 第一节

交变电流的产生和描述达标诊断高效训练

(建议用时：60分钟)

一、单项选择题

1．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则下列判断正确的是( ) A．t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向垂直

B．线圈产生的交变电动势的瞬时值为e＝311sin 100πt(V) C．线圈产生的交变电动势的频率为100 Hz D．线圈产生的交变电动势的有效值为311 V

解析：选B.当t＝0.005 s时电动势最大，则线圈平面与磁场方向平行(穿过线圈平面的磁通量为0，产生的感应电流最大)，故A错误；线圈产生的交变电动势的瞬时值为e＝Emsin t＝311sin 100πt(V)，故B正确；由题图乙可知周期为0.02 s，则频率为f＝＝50 Hz，故C错误；线圈产生的交变电动势的有效值为220 V，故D错误．

2．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是( )

A．电流表的示数为10 A

B．线圈转动的角速度为50π rad/s C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左

2019年

解析：选C.根据i－t图象可知，电流最大值Im＝10 A，有效值I＝＝10 A，选项A错误；交变电流的周期T＝2×10－2 s，角速度ω＝＝100π rad/s，选项B错误；从图示位置开始转动时，经0.01 s线圈回到水平状态，线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；根据右手定则，在0.02 s时，线圈经过一个周期，即在图示位置，电阻R中的电流方向自左向右，因此选项D错误．

3.如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷间加一正弦交流电u＝20·sin(100πt) V，则加在R2上的为( )

A．10 V B．20 V C．15 V

D．5 V

R1并联的D大)，在A、B电压有效值

解析：选D.由二极管的单向导电性可知，若二极管导通，加在R2上的电压波形为半个周期，最大值为20 V，若二极管截止，R1、R2串联，则R2上的电压半个周期最大值为10 V．由有效值的定义可得加在R2上的电压有效值为5 V，选项D正确． 4．传统的自行车发电机内部电路如图甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端连接条形永磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动磁铁在铁芯之间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示．已知波形图中正、负尖峰电压分别为Um和－Um.两个相邻正、负尖峰电压所对应的时间差为Δt，发电机线圈匝数为n.以下判断正确的是( )

A．驱动轴转动的角速度ω＝Δt B．线圈电压的有效值U＝

2Um 2Um2πC．穿过线圈磁通量变化率的最大值km＝n

D．相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值U＝2

解析：选C.根据题述两个相邻正、负尖峰电压所对应的时间差为Δt，可得交变电流周期T＝2Δt，驱动轴转动的角速度ω＝＝，选项A错误；由于产生的交变电流

Um2019年

不是按照正弦规律变化，线圈电压的有效值不是U＝，选项B错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量变化率成正比，Um＝nkm，穿过线圈磁通量变化率的最大值km＝，选项C正确；相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值U＝n，因为线圈转过一个完整的周期，磁通量变化量ΔΦ＝0，所以电压平均值等于零，选项D错误．

5.(2018·南通调研)某兴趣小组自制一小型发电强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线随时间t按正弦规律变化的图象如图所示，线圈转圈产生的电动势的最大值为Em.则( ) A．在t＝时，磁场方向与线圈平面平行 B．在t＝时，线圈中的磁通量变化率最大 C．线圈中电动势的瞬时值e＝Emsin ???2πt? T??机，使线圈在匀圈的磁通量Φ动周期为T，线

D．若线圈转速增大为原来的2倍，则线圈中电动势变为原来的4倍

解析：选B.线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动，根据图象可以发现t＝0时，磁通量等于0，说明t＝0线圈处于和磁场平行的位置，那么感应电动势e＝nBSωcos (ωt)＝Emcos ，选项C错误；若线圈转速增大为原来的2倍，则角速度增加到原来的2倍，感应电动势Em＝nBSω同样增大为原来的2倍，选项D错误；t＝时，磁通量最大，说明磁场方向和线圈平面垂直，选项A错误；t＝时，图象斜率最大即＝E最大，磁通量变化率最大，选项B正确． 二、多项选择题

6．(2018·山西忻州四校联考)如图甲所示，一单匝圆形闭合导线框半径为r，线框电阻为R，连接一交流电流表(内阻不计)．线框内充满匀强磁场，已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变化，如图乙所示(规定向下为B的正方向)，则下列说法正确的是( )

A．0.005 s时线框中的感应电流最大

B．0.01 s时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向