课后限时集训(三十)交变电流的产生及描述
(建议用时：40分钟)
[基础对点练]
题组一：交变电流的产生
1.一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定( )
A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2
B．t2时刻穿过线框的磁通量为零
C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零
D．线框转动的角速度为
D [t1时刻，感应电动势最大，穿过线框的磁通量应为零，A错误；t2时刻，穿过线框的磁通量最大，为Φm＝BL2，B错误；t3时刻，感应电动势最大，则磁通量变化率也最大，C错误；交变电流的最大值为Em＝BL2ω，则ω＝，D正确。]
2．(2019·合肥模拟)一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是( )
A．当磁通量为零时，感应电动势也为零
B．当磁通量减小时，感应电动势也减小
C．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5Em
D．角速度ω等于
D [根据正弦式交变电流的产生及其变化规律，当磁通量最大时，感应电动势为零；当磁通量减小时，感应电动势在增大，磁通量减为零时，感应电动势最大，由此可知A、B项错误；设从线框位于中性面开始计时，则有e＝Emsin ωt，式中Em＝BSω，因Φm＝BS，故角速度ω＝，D项正确；设e＝0.5Em，则解出ωt＝，此时Φ＝B·Scos ＝BS＝Φm，所以C项错误。]
3．(2019·抚顺模拟)如图甲所示，在匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势e随时间t变化的图象如图乙中曲线a、b所示，则( )
甲 乙
A．t＝0时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置
B．a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C．a、b对应的两线圈面积之比为1∶1
D．若只改变两线圈的形状(匝数不变)，则两线圈电动势的有效值之比一定不变
C [t＝0时刻，两线圈感应电动势均为零，故两线圈均处于中性面的位置，选项A错误；由图线可知，两线圈的周期之比Ta∶Tb＝2∶3；故根据n＝可知a、b对应的线圈转速之比为3∶2，选项B错误；根据Em＝NBωS，＝＝；＝＝；则＝＝，选项C正确；若只改变两线圈的形状(匝数不变)，则两线圈的面积可能要变化，故感应电动势的最大值可能要变化，电动势的有效值之比可能变化，选项D错误。]
题组二：描述交变电流的物理量
4．(多选)理想变压器原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t变化的规律如图所示，原、副线圈匝数比n1∶n2＝100，副线圈只接入一个R＝10 Ω的电阻，则( )
A．与电阻R并联的电压表示数为3.11 V
B．流过电阻R的电流最大值为0.311 A
C．变压器的输入功率为0.484 W
D．一个周期内，电阻R上产生的热量为9.68×10－3 J
BCD [由题图知，变压器原线圈两端电压的有效值为220 V，由＝知，电压表的示数为2.2 V，A错误；流过R的最大电流Im＝≈0.311 A，B正确；电流有效值为0.22 A，R消耗的功率P＝U2I＝2.2×0.22 W＝0.484 W，C正确；一个周期内R产生的热量Q＝I2RT＝9.68×10－3 J，D正确。]
课后限时集训(三十)交变电流的产生及描述
(建议用时：40分钟)
[基础对点练]
题组一：交变电流的产生
1.一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定( )
A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2
B．t2时刻穿过线框的磁通量为零
C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零
D．线框转动的角速度为
D [t1时刻，感应电动势最大，穿过线框的磁通量应为零，A错误；t2时刻，穿过线框的磁通量最大，为Φm＝BL2，B错误；t3时刻，感应电动势最大，则磁通量变化率也最大，C错误；交变电流的最大值为Em＝BL2ω，则ω＝，D正确。]
2．(2019·合肥模拟)一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动。在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是( )
A．当磁通量为零时，感应电动势也为零
B．当磁通量减小时，感应电动势也减小
C．当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5Em
D．角速度ω等于
D [根据正弦式交变电流的产生及其变化规律，当磁通量最大时，感应电动势为零；当磁通量减小时，感应电动势在增大，磁通量减为零时，感应电动势最大，由此可知A、B项错误；设从线框位于中性面开始计时，则有e＝Emsin ωt，式中Em＝BSω，因Φm＝BS，故角速度ω＝，D项正确；设e＝0.5Em，则解出ωt＝，此时Φ＝B·Scos ＝BS＝Φm，所以C项错误。]
3．(2019·抚顺模拟)如图甲所示，在匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势e随时间t变化的图象如图乙中曲线a、b所示，则( )
甲 乙
A．t＝0时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置
B．a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C．a、b对应的两线圈面积之比为1∶1
D．若只改变两线圈的形状(匝数不变)，则两线圈电动势的有效值之比一定不变
C [t＝0时刻，两线圈感应电动势均为零，故两线圈均处于中性面的位置，选项A错误；由图线可知，两线圈的周期之比Ta∶Tb＝2∶3；故根据n＝可知a、b对应的线圈转速之比为3∶2，选项B错误；根据Em＝NBωS，＝＝；＝＝；则＝＝，选项C正确；若只改变两线圈的形状(匝数不变)，则两线圈的面积可能要变化，故感应电动势的最大值可能要变化，电动势的有效值之比可能变化，选项D错误。]
题组二：描述交变电流的物理量
4．(多选)理想变压器原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t变化的规律如图所示，原、副线圈匝数比n1∶n2＝100，副线圈只接入一个R＝10 Ω的电阻，则( )
A．与电阻R并联的电压表示数为3.11 V
B．流过电阻R的电流最大值为0.311 A
C．变压器的输入功率为0.484 W
D．一个周期内，电阻R上产生的热量为9.68×10－3 J
BCD [由题图知，变压器原线圈两端电压的有效值为220 V，由＝知，电压表的示数为2.2 V，A错误；流过R的最大电流Im＝≈0.311 A，B正确；电流有效值为0.22 A，R消耗的功率P＝U2I＝2.2×0.22 W＝0.484 W，C正确；一个周期内R产生的热量Q＝I2RT＝9.68×10－3 J，D正确。]
