新高考物理一轮复习跟踪练习专题14.1　交变电流的产生和描述（原卷版）

专题14.1交变电流的产生和描述【练】1、（2022·北京丰台·模拟预测）如图为交流发电机的示意图，矩形线圈SKIPIF1<0在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴SKIPIF1<0逆时针匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为SKIPIF1<0。下列说法正确的是（）A．此交流电的频率为SKIPIF1<0B．此发电机电动势的有效值为SKIPIF1<0C．当线圈平面转到图示位置时产生的电流方向为ABCDD．当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率最大2、（2022·安徽省临泉第一中学高三开学考试）如图1、2分别是甲、乙两种交流电的i—t关系图像，则甲、乙两种交流电的有效值之比为（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．1：13、（2022·江苏·扬州中学模拟预测）如图甲所示，单匝矩形线框在匀强磁场B中，绕与磁场B垂直的轴OO′匀速转动。已知线框电阻R，转动周期T，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图，如图乙所示。则下列说法错误的是（）A．SKIPIF1<0时刻，线框平面与中性面垂直B．感应电流的有效值为SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0到SKIPIF1<0过程中，线框中平均感应电动势为零D．线框转动一周，线框中产生的热量为SKIPIF1<04、（2022·北京·高三专题练习）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则（）A．曲线a表示的交变电动势有效值为15VB．曲线a表示的交变电动势频率为25HzC．曲线a、b对应的线圈转速之比为SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0时刻穿过线圈平面的磁通量均为零5、（2022·全国·三模）如图所示为交流发电机的示意图，线圈的AB边和CD边分别连在金属滑环K和L上，电刷E和F分别压在滑环K和L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。两磁极之间的磁场视为与强磁场且磁感应强度大小为B，A为理想交流电流表，R为定值电阻，单匝线圈ABCD的面积为S、电阻为r，其余电阻不计。线圈以OO'轴逆时针匀速转动，每秒钟转n圈。如果以图示位置为计时起点，则（）A．图示时刻电流表读数为SKIPIF1<0B．电阻R上的电流方向每秒改变n次C．线圈产生的感应电动势为SKIPIF1<0D．线圈转一周的过程中电阻R上产生的焦耳热为SKIPIF1<06、（2022·山西省翼城中学校高三阶段练习）如图甲乙分别是两种交流电的SKIPIF1<0、SKIPIF1<0关系图像，则两种交流电的有效值之比为（）A．1 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<07、（多选）（2022·广西桂林·高三开学考试）在一小型交流发电机中，矩形金属线圈SKIPIF1<0的面积为SKIPIF1<0，匝数为SKIPIF1<0，线圈总电阻为SKIPIF1<0，在磁感应强度为SKIPIF1<0的匀强磁场中，绕轴SKIPIF1<0（从上往下看逆时针转动）以角速度SKIPIF1<0匀速转动，从如图甲所示的位置作为计时的起点，产生的感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为SKIPIF1<0的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是（）A．在SKIPIF1<0时间内，穿过线圈的磁通量的变化量大小为SKIPIF1<0B．在SKIPIF1<0时间内，通过电阻SKIPIF1<0电流方向先向上然后向下C．SKIPIF1<0时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为SKIPIF1<0D．在SKIPIF1<0时间内，通过电阻SKIPIF1<0的电荷量为SKIPIF1<08、（多选）（2022·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测）如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心SKIPIF1<0的金属轴SKIPIF1<0以角速度SKIPIF1<0逆时针匀速转动（俯视）。圆环上接有三根金属辐条SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，辐条互成SKIPIF1<0角。在圆环左半部分张角也为SKIPIF1<0角的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向下磁感应强度为SKIPIF1<0的匀强磁场，在转轴SKIPIF1<0与圆环的边缘之间通过电刷SKIPIF1<0、SKIPIF1<0与一个SKIPIF1<0灯（二极管）相连。除SKIPIF1<0灯电阻外，其他电阻不计。下列说法中正确的是（）A．若SKIPIF1<0棒进入磁场中，SKIPIF1<0点电势小于SKIPIF1<0点电势B．金属辐条在磁场中旋转产生的是正弦式交变电流C．若导电圆环顺时针转动（俯视），也能看到SKIPIF1<0灯发光D．角速度比较大时，能看到SKIPIF1<0灯更亮9、（2022·江苏省昆山中学模拟预测）某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角SKIPIF1<0均为SKIPIF1<0，磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈abcd的边长SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。线圈以角速度SKIPIF1<0绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R。求：（1）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；（2）外接电阻上电流的有效值I。10、（2022·山东潍坊·三模）如图所示为一台教学用手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪地发光。已知大皮带轮半径为R，小皮带轮半径为r，摇动手柄的角速度为SKIPIF1<0，且摇动过程中皮带不打滑，以下判断正确的是（）A．发电机产生的交变电流频率为SKIPIF1<0B．小灯泡闪烁的频率为SKIPIF1<0C．小灯泡的瞬时功率等于通过小灯泡的电流、电压二者有效值的乘积D．发电机启动阶段，当手摇转速加倍后，小灯泡的功率变为2倍11、（2022·重庆一中模拟预测）如图甲所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动，从图示位置开始计时，产生的感应电动势如图乙所示。则关于该交流电，下列说法正确的是（）A．该交流电电动势的瞬时表达式为SKIPIF1<0（V）B．该交流电电动势的有效值为SKIPIF1<0VC．转动过程中磁通量的最大值为SKIPIF1<0WbD．可以将耐压值为110V的电容器直接与该线圈串联12、（2022·四川·树德中学模拟预测）如图所示，一矩形n匝闭合线圈匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO'以恒定的角速度ω转动，线圈电阻为R，从如图位置(线圈平面与磁场方向平行)为t＝0时刻开始计时，线圈平面转过60°时线圈中的感应电流的大小为I0，则下列判断正确的是（）A．在0～SKIPIF1<0时间内穿过线圈的磁通量一直在增大B．在0～SKIPIF1<0时间内线圈中的感应电流先增大后减小C．一个周期内，线圈上产生的热量为SKIPIF1<0D．穿过线圈的磁通量最大值为SKIPIF1<013、（2022·河北·模拟预测）某周期性变化电流随时间变化的规律如图所示，已知该电流的有效值为SKIPIF1<0，则该交流电的周期为（）A．37.5s B．40s C．42.5s D．45s14、（2022·湖北·模拟预测）如图所示，单匝闭合矩形导线框abcd电阻为R，ef为线框与磁场边界的交点，SKIPIF1<0。线框绕过ef的轴以角速度SKIPIF1<0匀速转动，从图示位置开始计时，若匀强磁场的磁感应强度为B，下列说法正确的是（）A．t=0时刻，回路中电流SKIPIF1<0B．回路中电流的最大值SKIPIF1<0C．回路中感应电动势的有效值SKIPIF1<0D．前SKIPIF1<0周期内，回路中平均电动势SKIPIF1<015、（多选）（2022·四川·模拟预测）在匀强磁场中，匝数N=100的矩形线圈绕垂直磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是（）A．t=0.5×10-2s时，线圈平面与中性面重合B．t=1×10-2s时，线圈中磁通量变化率最大C．穿过每一匝线圈的最大磁通量为1×10-3WbD．线圈转动的角速度为100πrad/s16、（多选）（2022·宁夏六盘山高级中学三模）已知如图所示为穿过匝数n=100的线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化的图像，其产生的电压为交变电压（π=3.14）。判断下列选项中的四个交变电压的有效值与已知的交变电压的有效值相同的是（）A． B．C． D．17、（2022·安徽·滁州市第四中学三模）如图1所示，单匝矩形导轨的两侧分别接有电阻SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，矩形导轨中央虚线区域磁场的有效面积SKIPIF1<0，磁感应强度B随时间t的变化如图2所示。不计其他一切电阻，求：（1）回路中电流的有效值是多少（可用根式表示）；（2）一个周期内整个回路中产生的热量为多大（可用分式表示）。18、（2022·山西·太原五中二模）如图所示，两根等高光滑的SKIPIF1<0圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻忽略不计。在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻值为R的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力大小为2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，求：（1）金属棒到达最低点时的通过电阻R的电流；（2）若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？19、（2022·重庆·高考真题）低压卤素灯在家庭电路中使用时需要变压器降压。若将“SKIPIF1<0”的交流卤素灯直接通过变压器（视为理想变压器）接入电压为SKIPIF1<0的交流电后能正常工作，则（）A．卤素灯两端的电压有效值为SKIPIF1<0 B．变压器原、副线圈的匝数比为55∶3C．流过卤素灯的电流为SKIPIF1<0 D．卤素灯的电阻为SKIPIF1<020、（2022·河北·高考真题）张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为SKIPIF1<0的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，SKIPIF1<0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出电压为U。忽略线圈电阻，下列说法正确的是（）A．发电机输出的电压为SKIPIF1<0