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方法点拨交变电流的产生往往与交变电流图象结合出题，要能将交变电流的图象与线圈的转动过程一一对应起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律1(交流电的产生)矩形线圈 abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如图 1 所示的交流电，取沿 abcda 方向为电流正方向，则对应 t1时刻线圈的位置应为下列中的()图 12(交流电的描述)如图 2 甲所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一匝数为 n，面积为S，总电阻为 r 的矩形线圈 abcd 绕轴 OO以角速度匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻 R 形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势 e 随时间 t 变化的图象，则下列说法中正确的是()图 2公众号：卷洞洞A从 t1到 t3这段时间穿过线圈的磁通量的变化量为 2nBSB从 t3到 t4这段时间通过电阻 R 的电荷量为nBSRCt3时刻穿过线圈的磁通量变化率为 nBSD电流表的示数为nBS2rR3(交流电的描述)如图 3 为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动磁场的磁感应强度 B 2102T，线圈的面积 S0.02 m2，匝数 N400 匝，线圈总电阻 r2，线圈的两端经集流环和电刷与电阻 R8 连接，与电阻 R 并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速 n50r/s.在 t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是()图 3A交流发电机产生电动势随时间的变化关系是 e8 2sin 100t(V)B交流电压表的示数为 8 VC从 t0 时刻开始线圈平面转过 30的过程中，通过电阻的电量约为 5.7103CD电阻 R 上的热功率为 6.4 W4(交流电的产生)(多选)如图 4 所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈(单匝)的周期为 T，转轴 O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为 2.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过 60时的感应电流为 1 A那么()A线圈匀速转动过程消耗的电功率为 4 WB线圈中感应电流的有效值为 2 A图 4C任意时刻线圈中的感应电动势为 e4cos2TtD任意时刻穿过线圈的磁通量为Tsin2Tt5.如图 5 所示，矩形线圈 abcd 与可变电容器 C、理想电流表组成闭合电路 线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的 bc 边匀速转动，转动的角速度100rad/s.线圈的匝数 N100，边长 ab0.2 m、ad0.4 m，电阻不计磁场只分布在 bc 边的左侧，磁感应强度大小 B216T电容器放电时间不计下列说法正确的是()图 5A该线圈产生的交流电动势的峰值为 50 VB该线圈产生的交流电动势的有效值为 25 2 V公众号：卷洞洞C电容器的耐压值至少为 50 VD电容器的电容 C 变大时，电流表的示数变小6(多选)如图 6 所示，虚线 OO的右侧分布着磁感应强度为 B 的匀强磁场，一个面积为 S的矩形线框绕轴 OO以恒定的角速度旋转以图示位置为 t0 时刻，此时线框仅有13的面积在磁场中，线框电阻为 R，在转过 180的过程中，下列判断正确的是()图 6A图示位置电流大小为 0B电流的最大值为2BS3RC电阻生热为5B2S218RD外力做功为5B2S236R7.调光灯、调速电风扇以前是用变压器来实现的，该技术的缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速 现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的 如图 7 为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压那么现在电灯上的电压为()图 7AUmB.2Um2C.Um2D.Um48如图 8 所示，“”形框置于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外，“”形框的三条边的长度均为 L，电阻均为 r，a、b 两端用电阻不计的导线连接阻值为 R的电阻“”形框绕轴 ab 以角速度逆时针(从上往下看)匀速转动，t0 时刻经过图示位置规定回路中 adcb 方向为电流的正方向，求：图 8公众号：卷洞洞(1)通过电阻 R 的感应电流的表达式；(2)当 t56时，通过电阻 R 的感应电流的大小和方向公众号：卷洞洞答答案案精精析析1B由产生的交变电流图象可知，t1时刻，电流是正最大值，说明线圈垂直切割磁感线，即线圈处于与磁感线方向平行位置由电流方向为 abcda，根据楞次定律或右手定则可判断出对应 t1时刻线圈位置正确的是选项 B.2D从 t1到 t3的过程，穿过线圈的磁通量变化量为零，选项 A 错误；从 t3到 t4的过程，穿过线圈的磁通量变化量为 BS，故通过电阻 R 的电荷量 qnRrnBSRr，选项 B 错误；t3时刻产生的电动势大小为 E0，由法拉第电磁感应定律可得 E0ntnBS，可得tBS，选项 C 错误；线圈产生的交流电的电动势有效值为nBS2，由闭合电路欧姆定律可得，电流表的示数 IERrnBS2Rr，选项 D 正确3C磁场的磁感应强度 B 2102T，线圈面积 S0.02 m2，匝数 N400，线圈总电阻r2，线圈的转速 n50r/s，故100 rad/s，交流发电机产生电动势随时间的变化关系是 eNBScos t8 2cos 100t(V)，A 项错误；交流电压表显示出的是路端电压有效值，故示数为EmR2Rr6.4 V，B 项错误；从 t0 时刻转过 30的过程中，通过电阻的电量为 qNRr40012 21020.0210C4 2103C5.7103C，C 项正确；电阻 R 上的热功率 PI2REm2Rr2R5.12 W，D 项错误4AC根据题意，线框中产生的交变电流瞬时值为 iImcos2Tt，线圈转过 60时，电流为1 A，解得 Im2 A，有效值为 I 2 A，B 项错误；线圈匀速转动中消耗的电功率为 PI2R4 W，A 项正确；eImRcos2Tt4cos2Tt，C 项正确；任意时刻穿过线圈的磁通量为msin2Tt，EmBSB2TS，联立解得2Tsin2Tt，D 项错误5B峰值 EmNBS1002160.20.4100 V50 2 V，故 A 错因为在一个周期内，线圈只在半个周期内产生感应电动势，设有效值为 E，则有：E2RTE2m2RT2，解得：E25 2 V，故 B 正确电容器的耐压值至少为 50 2 V，故 C 错C 变大时容抗减小，电流表公众号：卷洞洞的示数应变大，故 D 错6ABD图中位置相当于中性面，所以瞬时电流为 0，A 项正确；当线圈转过 90时，另外的23面积进入磁场做切割磁感线运动，电动势的最大值为 E223BS，此时对应电流最大值为I2E2R2BS3R，有效值 I22BS3 2R，B 项正确；另13面积进入磁场时，电动势的最大值 E113BS，此时对应电流最大值为 I1E1RBS3R，有效值 I1BS3 2R，转动 180过程中，外力做功转化为电热，为 QI12R142I22R1425B2S236R，D 项正确7C电灯上的电压值，如没有特殊说明一般指电压的有效值，设加在电灯上电压的有效值为 U，取一个周期，由电流的热效应得U2RTUm22RT4Um22RT4，所以可得 UUm2，故选项 C正确8见解析解析(1)回路中感应电动势的最大值：EmBL2回路电流的最大值：ImEm3rR回路电流的瞬时值：iImsin t联立解得：iBL23rRsin t(2)当 t56时，iBL223rR电流沿正方向或 adcb.公众号：卷洞洞