第59講交變電流的產生和描述（模擬精練+真題演練）1．（2023·北京西城·北京四中校考模擬預測）某交流發電機產生交變電流的裝置如左圖所示，產生的感應電動勢與時間的關系如右圖所示，下列說法正確的是（）

A．t=0時，線圈平面處于中性面位置，磁通量變化率最大B．線圈通過中性面時，交變電流改變方向。C．線框中產生的感應電動勢e=100sin50t（V）D．如果僅使線圈的轉速加倍，則電動勢的最大值和周期分別變為200V、0.08s2．（2023·湖南·模擬預測）交流發電機的示意圖如圖甲所示（為了方便觀察，只畫了其中一匝線圈，線圈電阻不計）。圖甲中兩磁極之間產生的磁場可近似為勻強磁場。矩形線圈ABCD在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸SKIPIF1<0勻速轉動，線圈ABCD通過金屬滑環SKIPIF1<0及兩個導體電刷SKIPIF1<0與外電路連接。從某時刻開始計時，交流發電機產生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）

A．SKIPIF1<0時刻，線圈處于中性面位置B．線圈中產生交變電流的有效值為SKIPIF1<0C．線圈中交變電流的方向在1s內改變100次D．線圈從圖甲所示位置轉過90°的過程中，流經電阻R的電荷量為SKIPIF1<03．（2023·湖南郴州·統考三模）如圖所示，紙面內有一“凹”字形單匝金屬線框組成閉合回路，置于垂直于紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，線框的總電阻為R，邊長如圖所示。線框繞ab軸做角速度為ω的勻速圓周運動。則從圖示位置（）A．轉動90°時回路中電流方向發生改變B．轉動180°的過程中通過導線截面的電荷量為零C．轉動90°時回路中感應電動勢大小為3BL2ωD．轉動180°過程中線框產生的焦耳熱為SKIPIF1<04．（2023·云南玉溪·云南省玉溪第三中學校考模擬預測）在如圖乙所示的電路中，通入如圖甲所示的交變電流，橫軸上、下方的圖線均屬于正弦曲線的一部分，電阻SKIPIF1<0的阻值為SKIPIF1<0，兩電表均為理想交流電表，下列說法正確的是（）

A．電壓表的示數為SKIPIF1<0B．交流電的頻率為SKIPIF1<0C．電流表的示數為SKIPIF1<0D．電阻SKIPIF1<0在一個周期內產生的熱量為SKIPIF1<05．（2023·江西·校聯考模擬預測）如圖，在光滑絕緣水平面上MN右側有垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，金屬線框ACD放在水平面上，線框ADC部分對照正弦圖像彎制而成，形狀為完整正弦圖像的一半，D點離AC邊的距離最遠，DE長為d，現使線框以速度SKIPIF1<0勻速進入磁場，線框運動過程中AC邊始終與MN垂直，若線框的電阻為R，則線框進入磁場的過程中，圖中理想電流表的示數為（

）

A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<06．（2023·河南開封·統考三模）如圖為交流發電機的示意圖，線圈在轉動時可以通過滑環和電刷保持與外電路的連接。兩磁極之間的磁場視為勻強磁場且磁感應強度大小為SKIPIF1<0，單匝線圈SKIPIF1<0的面積為SKIPIF1<0電阻為SKIPIF1<0，定值電阻的阻值為SKIPIF1<0，其余電阻不計，交流電壓表為理想電表。線圈以角速度SKIPIF1<0繞SKIPIF1<0軸逆時針勻速轉動，如果以圖示位置為計時起點，則（）A．圖示時刻電壓表示數為SKIPIF1<0B．通過電阻SKIPIF1<0的電流瞬時值表達式為SKIPIF1<0C．線圈從圖示位置轉過SKIPIF1<0的過程中，通過電阻SKIPIF1<0的電流平均值為SKIPIF1<0D．線圈從圖示位置轉過SKIPIF1<0的過程中，電阻SKIPIF1<0產生的焦耳熱為SKIPIF1<07．（2023·湖南長沙·長郡中學校考二模）在圖乙的電路中，電源輸出如圖甲所示的交變電流（不計內阻）。電阻R的阻值為10Ω，電表均為理想電表。下列判斷正確的是（）

A．電壓表的示數為10VB．電流表的示數為2AC．若將電阻SKIPIF1<0替換為一個電容，欲使電路安全運行，其耐壓值最少為10VD．電阻SKIPIF1<0在任意三分之一個周期內產生的熱量一定等于0.1J8．（2023·重慶·模擬預測）如圖所示，MN右側存在垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場，某同學用粗細均勻、總阻值為R的漆包電阻絲做成兩個半徑均為r的半圓形閉合金屬線圈，圖中O點導線交叉處不連通。金屬線圈可繞兩半圓直徑所在的轉軸SKIPIF1<0（恰好與邊界MN重合）轉動。金屬線圈以角速度SKIPIF1<0勻速轉過半圈的過程中產生的熱量與以角速度SKIPIF1<0勻速轉過一圈的過程中產生的熱量相等，則SKIPIF1<0等于（）A．2：1 B．4：1 C．1：2 D．1：49．（2023·全國·三模）如圖所示，水平導體棒ab質量為SKIPIF1<0、長為SKIPIF1<0、電阻為SKIPIF1<0，其兩個端點分別搭接在豎直平行放置兩光滑金屬圓環上，兩圓環半徑均為SKIPIF1<0、電阻不計。阻值為SKIPIF1<0的電阻用導線與圓環相連接，理想交流電壓表V接在電阻兩端。整個空間有磁感應強度大小為SKIPIF1<0、方向豎直向下的勻強磁場，導體棒ab在外力F作用下以轉速SKIPIF1<0，繞兩圓的中心軸SKIPIF1<0勻速轉動，已知重力加速度為g。則導體棒ab在運動過程中，交流電壓表的示數是（）

A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<010．（2023·福建廈門·廈門一中校考一模）如圖所示，一個單匝矩形閉合導線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸SKIPIF1<0勻速轉動，圖示時刻磁場與平面垂直，轉動周期為SKIPIF1<0，線圈產生的電動勢的最大值為SKIPIF1<0，則（）

A．線圈轉動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為SKIPIF1<0B．線圈轉動過程中磁通量變化率的最大值為SKIPIF1<0C．圖示時刻為中性面，電流大小為0D．若線圈繞ab轉動，電動勢的最大值將變為SKIPIF1<011．（2023·新疆阿勒泰·統考三模）如圖所示為匝數SKIPIF1<0的線圈的磁通量SKIPIF1<0隨時間SKIPIF1<0按正弦規律變化的圖像，其產生的電壓為交變電壓。則下列四個選項中的交變電壓的有效值與已知的交變電壓的有效值相同的是（）

A．

B．

C．

D．

12．（2023·廣東廣州·統考三模）為發展新能源，某科研小組制作了一個小型波浪發電機，磁鐵固定在水中，S極上套有一個浮筒，浮筒上繞有線圈，其截面示意圖如圖甲所示。浮筒可隨波浪上下往復運動切割磁感線而產生電動勢，線圈中產生的感應電動勢隨時間按正弦規律變化，如圖乙所示，線圈電阻r=2Ω，把線圈與阻值R=8Ω的小燈泡串聯，小燈泡恰好正常發光。下列說法正確的是（）A．小燈泡的額定電壓為SKIPIF1<0B．線圈中電流的有效值為SKIPIF1<0C．發電機的輸出功率為SKIPIF1<0D．一周期內線圈產生的焦耳熱為SKIPIF1<013．（2023·河北滄州·滄縣中學校考模擬預測）半徑為r的圓形導體框與小燈泡組成如圖甲所示的回路，框內存在勻強磁場，磁感應強度隨時間按正弦規律變化，如圖乙所示（規定垂直紙面向里為磁場的正方向），圓形導體框電阻為R1，小燈泡電阻為R2，其他電阻不計，磁感應強度最大值為B0，變化周期為T，電壓表為理想電壓表，下列說法正確的是（）

A．導體框上感應電動勢的最大值為SKIPIF1<0B．電壓表的示數為SKIPIF1<0C．在SKIPIF1<0內流過小燈泡電流的方向N→L→M，通過小燈泡的電荷量SKIPIF1<0D．一個周期內回路中產生的熱量SKIPIF1<014．（2023·湖南·模擬預測）如圖所示，邊長分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的矩形線圈在均勻輻向分布的磁場中以角速度SKIPIF1<0繞固定軸勻速轉動，某時刻線圈中的電流方向如圖所示，線圈匝數為N，切割磁感線的邊所在位置的磁感應強度大小為B，AOB和COD之間區域的磁場忽略不計，已知SKIPIF1<0，則下列選項正確的是（）

A．線圈順時針轉動B．線圈逆時針轉動C．線圈中產生的感應電動勢的有效值為SKIPIF1<0D．線圈中產生的感應電動勢的有效值為SKIPIF1<015．（2023·江西贛州·統考二模）數字觸發器可以將模擬信號轉化為數字信號。如圖甲中的正弦式交變電流通過圖乙數字觸發器后輸出圖丙的數字信號，該數字觸發器的轉換規則是：交變電流數值小于SKIPIF1<0時輸出為SKIPIF1<0，交變電流數值不小于SKIPIF1<0時輸出SKIPIF1<0。關于圖丙下列說法正確的是（）

A．SKIPIF1<0與SKIPIF1<0間的時間間隔為SKIPIF1<0B．該電壓的頻率等于SKIPIF1<0C．該電壓通過某理想變壓器的輸出電壓為零D．該電壓接在SKIPIF1<0的電阻兩端，一個周期內的發熱量為SKIPIF1<016．（2022·海南·高考真題）一個有N匝的矩形線框，面積為S，以角速度SKIPIF1<0從如圖所示的位置開始，在勻強磁場B中勻速轉動，則產生的感應電動勢隨時間變化的圖像是（

）A．