2025年高考物理一轮总复习：交变电流的产生和描述

第十三章

交变电流电磁振荡与电磁波传感器

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课标要求备考策略

1.通过实验，认识变变电流。能用公式和图像描述正弦式交变电流。一理解正弦式交变电流的产生和

2.知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。图像，掌握正弦式交变电流的

3.了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。认识电磁学在人类生活和社会“四值”，根据电流热效应计

发展中的作用。算有关非正弦式交变电流的有

4.知道非电学量转换成电学量的技术意义。效值，根据理想变压器基本原

5.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，理和电学基础知识，处理远距

体会物理学对统一性的追求。离输电的相关问题；理解电磁

6.通过实验，了解电磁振荡。知道电磁波的发射、传播和接收。振荡的过程，用电磁波的基本

7.认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。知识处理简单问题；会利用传

实验十四：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。感器的基本原理分析和制作简

实验十五：传感器的简单应用单的自动控制装置

第1讲交变电流的产生和描述

考点一交变电流的产生及变化规律

基础梳理

1.产生

在匀强磁场中线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

2.两个特殊位置的特点

（1）线圈平面转到中性面时，S±B,①最大,竽=0,e=0,z=0,电流方向将发生改变。

（2）线圈平面与中性面垂直时，S//B,0=0,1最大，e最大，i最大,电流方向不改变

3.一个周期内线圈中电流的方向改变两次。

4.描述交变电流的物理量

（1）最大值

Em=NBSs,与转轴位置无关，与线圈形状无关（均选填“有关”或“无关”）。

（2）周期和频率

①周期（T）：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。单位是秒（s）,公式T=空。

--------------0）

②频率（/）：交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。单位是赫兹（Hz）。

③周期和频率的关系：或/=土。

5.交变电流的变化规律（线圈从中性面开始计时）

。判断小题

1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流。（X）

2.线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大。（X）

3.线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流方向发生改变。（4）

4.当线圈从垂直中性面开始计时，产生的电动势按正弦规律变化，即6=£^11g。（X）

对点训练

1.【交变电流的产生】交流发电机的示意图如图所示，当线圈ABCO绕垂直于磁场方向的转轴。。匀速转动时,

电路中产生的最大电流为小，已知线圈转动的周期为T,下列说法正确的是（）

A.图示位置磁通量最大，磁通量的变化率最大

B.图示位置电流最大，方向为A—8

C.从图示位置开始经过p电流方向将发生改变

D.从图示位置计时，线圈中电流z•随时间t变化的关系式为i=/msin与

解析：D题图所示位置为中性面，磁通量最大，磁通量的变化率最小，电流最小，每经过一次中性面，电流方向

就改变一次，故A、B、C错误；从题图所示位置计时，线圈中电流，.随时间f变化的关系式为i=/msin与故D

正确。

2.【交变电流的变化规律】

如图甲所示，一矩形线圈abed在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈内磁通量中随时间t变化规律如图

乙所示，则下面说法正确的是（）

d?w

乙

A/时刻线圈中的感应电动势最大

B期时刻ad的运动方向与磁场方向垂直

CJ3时刻线圈平面与中性面垂直

DZ、“时刻线圈中感应电流方向相同

解析：B〃时刻，磁通量最大，感应电动势为零，故A错误；打时刻，磁通量为零，感应电动势最大，ad边切割

磁感线的有效速度最大，即ad的运动方向与磁场方向垂直，故B正确；玄时刻，磁通量最大，感应电动势为零,

所以线圈处于中性面，故C错误；时刻，磁通量最大，感应电动势为零，所以线圈处于中性面，电流改变方

向，故D错误。

考点二交变电流有效值的求解

基础梳理

L有效值

让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等,则这

个恒定电流的电流/与电压U就是这个交变电流的有效值。

2.正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系

/=下，U=窄,E=华。

V2>J2V2

°判断小题

1.有效值等于峰值的日，这一关系适用于所有交变电流。（X）

2.交变电流的有效值就是一个周期内的平均值。（义）

对点训练

1.【正弦式交变电流有效值的计算】（多选）（2023•湖南高考9题）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所

示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑），半径之比为4：1,小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包

线绕制而成的边长为L的正方形，共〃匝，总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为8的匀强磁场。大

轮以角速度3匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一

个阻值恒为R的灯泡。假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（）

A.线圈转动的角速度为4s

B.灯泡两端电压有效值为3//B厂①

C.若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为延普

D.若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮

解析：AC大轮和小轮通过皮带传动，线速度v相同，小轮和线圈同轴转动，角速度相同，根据n=s并结合大

轮与小轮半径之比为4：1可知小轮和线圈转动的角速度为4s,A正确；由题意可知，线圈围成的面积S=Z7,产

生的感应电动势的最大值为Emax=aBS-43=4"BZAo,产生的感应电动势的有效值为笠根据串

联分压规律可知灯泡两端电压的有效值为B错误；若用总长为原来两倍的相同漆包线重新

绕制成边长仍为乙的多匝正方形线圈，则线圈的匝数变为原来的2倍，线圈产生感应电动势的最大值变为Emax'=

8nBL20,有效值变为引=膂=4>泛7山423,结合电阻定律R=p4,可知线圈电阻变为原来的2倍，即为2R,根

72S横截

据串联电路分压规律可得灯泡两端电压的有效值为。=居="胖包，c正确；若仅将小轮半径变为原来的两

倍，则小轮和线圈转动的角速度变小，线圈产生的感应电动势有效值变小，灯泡两端电压变小，灯泡变暗，D错

误。

2.【非正（余）弦式交变电流有效值的计算】在如图甲所示的电路中，电源输出如图乙所示的交变电流（不计内

阻）。电阻R的阻值为10。，电表均为理想电表。下列判断正确的是（）

A.电压表的示数为10V

B.电流表的示数为2A

C.若将某电容器替换电阻R,欲使电路安全运行，其耐压值最少为10V

D.电阻R在任意三分之一个周期内产生的热量一定等于0.1J

2

1072V'2

解析：A根据题意可知，电压表的示数为有效值，即U,则有竽T=与二】手二弓，解得U=10V,故A

KK3K3

正确；由欧姆定律可知，电流表的示数为/=5=3A=1A,故B错误；由于交流电的峰值为Um=&U=10&V

>10V,因此，若将耐压值为10V的电容器替换电阻凡则电容器将会被击穿，故C错误；根据题意可知，电阻

R在任意三分之一个周期内的电流有效值不一定是1A,所以电阻R在任意三分之一个周期内产生的热量不能用Q

=I-RT=12Xloxio_2J=0.1J计算，故D错误。

3.【半波交变电流有效值的计算】（多选）利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电

流变为直流。一种简单的整流电路如图甲所示，人b为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电

阻。信号输入后，电阻R两端的电压如图乙所示，则下列说法正确的是（）

fu/V

100

（

0.010.020.030.04t/s

乙

A.交变电流的频率为50Hz

B.R两端电压的有效值为50V2V

C.若电阻R=10O,则1min内R产生的热量为1.5X104J

D.■个标有“95V,30四”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作

解析：AC由题图乙可知，该电压的周期为0.02s,可知频率为/=*=高Hz=50Hz,故A正确；由题图乙可

（Um.2

知，前!周期内最大电压为100V,后5周期内电压是零，由有效值的定义可得4M解得R两端电压的有

22R2,R

效值为U=50V,故B错误；若电阻R=10O,由焦耳定律可得1min内R产生的热量为。=产必=（£）%=

（19X10X60J=1.5X104J,故C正确；因电阻R两端的电压最大值为100V,大于95V,因此一个标有“95

V,30四”的电容器并联在电阻R两端，不可以正常工作，故D错误。

题后总结

L“三步法”计算有效值

小叶向设将交变电流加在阻值为的电阻上

巨！%的L时间取二R

求热量,Q=Q|+Qz+…（分段法）

列等式h根据Q=/2M=g,代入求解有效值

2.若图像部分是正弦（或余弦）式交变电流，其中的;周期（必须是从零至最大值或从最大值至零）和;周期部分可

42

直接应用正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系1=%、求解。

V2V2

考点三交变电流“四值”的理解和应用

深怅理解.

交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较

物理量物理含义重要关系适用情况及说明

e=Emsin3/,

瞬时值交变电流某一时刻的值计算线圈某时刻的受力情况

i=/msin3/

Em="BSs,

峰值最大的瞬时值讨论电容器的击穿电压

T-Em

mR+r

物理量物理含义重要关系适用情况及说明

（1）计算与电流的热效应有关的H（如电

功、电功率、电热等）；

77—EmTT_UJHT_I?n

E一6U一行F

跟交变电流的热效应等效（2）电气设备“铭牌”上所标的一般是有

有效值适用于正（余）弦式交

的恒定电流的值效值；

变电流

（3）电流表和电压表的测量值；

（4）保险丝的熔断电流为有效值

交变电流图像中图线与时

E=B/v,E=w—,T=

At

平均值间轴所夹的面积与时间的计算通过电路横截面的电荷量

豆

比值R+r

mi］（多选）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为2的匀强磁场中以恒

定角速度绕。。轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其他电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属

框转动一周

A.框内电流方向不变

B.电动势的最大值为Um

C.流过电阻的电荷量为竿

D.电阻产生的焦耳热为吧等

答案：BD

解析：当金属框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，而线圈和外电路接点处通过换向器，保

证通过电阻R的电流方向保持不变，A错误；由题图乙可知，电动势的最大值为Um,B正确；金属框转过半周，

则流过电阻的电荷量为4=7加=孑。=竽=半，由于有换向器，电流方向一直为正方向，则金属框转过一周流过

RRR

电阻的电荷量为q'=2q=萼，C错误；因为则8=鹄，金属框转过一周电阻产生的焦耳热。="7=

RDL^R

圜_.空=/型D正确。

Ra）R

【例2】（多选）（2024•河北沧州模拟）半径为r的圆形导体框与小灯泡组成如图甲所示的回路，框内存在匀

强磁场，磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示（规定垂直纸面向里为磁场的正方向），圆形导体框电

阻为Ri，小灯泡电阻为R2,其他电阻不计，磁感应强度最大值为瓦，变化周期为T,电压表为理想电压表，下列

说法正确的是（)

乙

A.导体框上感应电动势的最大值为誓

B.电压表的示数为悬暗

C.在（〜子内流过小灯泡的电流方向为N—1M,通过小灯泡的电荷量4=誓

D.一个周期内回路中产生的热量为急痔

答案：AD

解析：由题图乙可知磁感应强度为5=8osin3窘导体框中感应电动势为右感二箸二为兀/①^^^①九（0=竿，感应电动

势的最大值为5=竺*,故A正确；E有效=萼电压表示数为。=安=普中，故B错误；在卜?内磁

场垂直纸面向外增大，感应电流产生的磁场垂直纸面向里，感应电流沿顺时针方向，故流过小灯泡的电流方向

N—L—M,通过小灯泡的电荷量为q=iAt=-、加=4=殷三，故C错误；一个周期内回路中产生的热

量应该用交流电的有效值计算，则。=写7=芈苧上，故D正确。

R1+&T（RI+/?2）

产生正弦交流电的几种非常规方式

题型拓展广度

正（余）弦交流电是一种最常见、最特殊而且应用广泛的交变电流，关于它的产生、描述及有关的变化规律

是高考的一个热点。探究其产生方法，由法拉第电磁感应定律E="^=w%及其推论E=8/v可知，除了教材中介

△tAt

绍的由矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动可产生正（余）弦交变电流外，还有常见下列几种方式：

导体棒在匀强磁场中导体棒在匀强磁场中匀速平动，但导体棒切割磁感线的有效长度按正弦规律变化，则导

平动体棒组成的闭合电路中就会产生正弦式交变电流

导体棒在匀强磁场中导体棒在匀强磁场中沿平行导轨平动切割磁感线时，棒的速度按正弦规律变化，则棒中

振动会产生正弦交变电流

棒在不均匀磁场中平导体棒在磁场中匀速平动切割磁感线,至棒的平动方向上，磁场按照正弦规律变化，则

动棒中会产生正弦交变电流

线圈处于周期性变化闭合线圈垂直H强磁场，线圈静止不动，磁场按正弦规律做周期性变化，则线圈中竟

的磁场中产生正弦交变电流

【典例1】如图所示，闭合金属线框曲线部分恰好是半个周期的正弦曲线，直线部分长度为0.4m,线框的电阻

为1Q,若线框从虚线位置开始以2m/s的速度匀速进入足够大的匀强磁场（线框直线部分始终与磁场右边界垂

直），这个过程中线框释放出的焦耳热为0.4J,线框中电流随时间变化的关系式为（）

xxxx

xxxxx!

xxxx

xxxxx:

xxxx

xq!—

A.z=2sin10兀/(A)Bx!.z=v2sinlOnt(A)

C.z=2sin5nt(A)D.z=V2sin5jit(A)

答案：C

解析：由题意知，线框有效切割的长度按正弦规律变化，则线框中产生正弦式电流，设该正弦式电流有效值为/,

由题意可得。=尸以，其中1r=：=0.2s,解得/=/A,所以该正弦式交流电的最大值为/m=V^/=2A,金属线框

从图示位置到完全进入磁场为半个周期，故T=21=0.4s,3=等=5兀rad/s,所以正弦式交流电的表达式为，=2sin

vT

5nt(A),C正确。

【典例2】图甲是一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10m、匝数〃=20匝的线圈套在永久磁铁槽中,

槽中磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右侧视图如图乙所示)，线圈所在位置磁感应强度B的大小均为8

=—T,线圈的电阻Ri=0.50。，它的引出线接有&=9.50。的小电珠L,硼理想交流电流表。当线圈框架的

71

尸端在外力作用下沿轴线做往复运动，便有电流通过小电珠。若线圈往复运动的规律如图丙所示(V取向右为

正)，则下列判断正确的是

甲

A.电流表的示数为0.24A

B.0.01s时回路中的电流最大

C.回路中交流电的频率为50Hz

D.0.015s时小电珠L中电流的方向为从OTL—C

答案：C

解析：由及题图丙可知，线圈往复运动所产生的感应电流为正弦式交流电，则Em="BX2兀rvm=2.4V,电

流的有效值/——■~7=嘤A,A错误；由题图丙可知T=0.02s,7=50Hz,C正确；f=0.01s时，v=0,所

V2(RI+&)V2J

以/=0,B错误；f=0.015s时，由右手定则可知，电流方向C—L—£>,D错误。

【典例3】如图所示，矩形裸导线框长边的长度为23短边的长度为L,在两个短边上均接有电阻R,其余部分

电阻不计，导线框一长边与x轴重合，左端的坐标x=0,线框处在一垂直于线框平面的磁场中，磁感应强度满足

关系式B=8osin登。一光滑导体棒4B与短边平行且与长边接触良好，电阻也是R。开始时导体棒处于x=0处，之

后在沿x轴方向的力尸作用下做速度为v的匀速运动。求导体棒从x=0到x=2L的过程中力E随时间t的变化

规律。

AXXXXxA

R―►FR

XXXXX八

TI.T

OBxxxxx

....2B2L2vsin2-^7-/2L\

答案"=03R女（°.4）

解析：在,时刻AB棒的坐标为x=W,感应电动势为e=3Lv=BoLvsin爰

回路总电阻为火总=尺+0.5H=1.5/?

通过A8棒的感应电流为，=巴=竺竺喳

R的3R

因为AB棒匀速运动

所以F=尸安=8/=竺受誉（0<t<^）o

【典例4】边长为人匝数为〃的正方形导线框置于均匀分布的磁场区域内，磁感应强度的方向与线框平面垂

直，如图甲所示，磁感应强度8随时间/按图乙所示的正弦规律变化。设导线框横截面的面积为S,电阻率为p,

8—，图像中所标物理量为已知量，求在时间/内（Z»T）线框中产生的热量。

nn2B2a3St

答案:m

2pT2

解析：线框中的磁通量按正弦规律变化，线框中感应电动势的最大值为其中3=与，又知R=

等，线框中电流的最大值为及=祟线框在时间r内产生的热量为。=作了放，联立以上各式解得。=

223

miBmaSt

-2pT^~°

题后总结

正弦交流电产生的实质是发生了“正弦式”的电磁感应，产生了正弦式感应电动势，根据E=Rv,可以分别

在8、/、v这三个物理量上做文章。感兴趣的学生可以继续探索产生正弦式交变电流的其他方式。

跟踪训练巩固提升

基础练

1.（2024•海南海口一模）如图所示，单匝矩形线圈的左半部分放在具有理想边界（图中虚线）的匀强磁场中，线

圈中轴线OO,与磁场边界重合。若从图示位置开始计时，使线圈绕O。'轴按图示方向匀速转动，并规定电流方向沿

aib—CTd—a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像正确的是（）

01

oo

解析：B由题图可知，线圈绕OO啾匀速转动，始终有一半处于磁场中，线圈中产生完整的正弦交流电；从题图

示位置开始计时，一开始磁通量向里减小，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针（负方向），且r=0时刻

线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0,线圈的感应电流为0,故选B。

2.（2024•天津联考模拟）如图所示为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匀强磁场，单匝

线框绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度s=100兀rad/s匀速转动，电流表为理想交流电表。从图示

位置开始计时，穿过线框的磁通量最大值①m=；Wb,电阻R=5O,其余电阻不计，下列判断正确的是（）

A.f=0时刻，感应电动势为零

B.产生的交变电流的频率为100Hz

C.电流表的示数为10V2A

D.当线框中电流最大时，线框的磁通量变化率为零

解析：Cf=0时刻，线框平面垂直中性面，穿过线框的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，A错

误；产生的交变电流的频率/=1^=50Hz,B错误；感应电动势的最大值为Em=8Sco=①m3=100V,感应电动势

的有效值E=^=50&V,电流表的示数/=《=10近A,C正确；当线框中电流最大时，线框的磁通量变化率为

V2R

最大，D错误。

3.（2024•北京丰台模拟）某正弦式交变电流随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（）

A.此交变电流的有效值为5A

Bl=1.0X10-2$时，线圈位于中性面

Cl=1.5X10-2s时，穿过线圈的磁通量最大

D.r=2,ox10-2S时，穿过线圈的磁通量变化率最大

解析：B由题图可知电流最大值为5A,则此交变电流的有效值为/=粤=平A,故A错误；f=1.0X10-2s时，

电流为零，此时线圈位于中性面，故B正确；f=1.5X10-2s时，电流最大，此时感应电动势最大，穿过线圈的磁

通量变化率最大，穿过线圈的磁通量为零，故C错误；1=2.0X10-2$时，电流为零，此时感应电动势为零，穿过

线圈的磁通量变化率为零，故D错误。

4.（多选）（2024•海南海口模拟）目前我国的海上核电站已经开始建设，海上核电站的工作原理是反应堆产生蒸

汽推动涡轮机转动，带动发电机发电。如果闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变

化的规律如图所示，可知该线圈中的交变电流（）

2204

0

).020.03t/s

-22072

A.周期是0.01s

B.电动势的最大值是220&V

C.电动势的有效值是220匹V

D.电流的方向每秒钟改变100次

解析：BD由题图可知，交流电的周期是0.02s,每个周期电流的方向改变两次，电流的方向每秒钟改变100

次，故A错误，D正确；由题图可知电动势的最大值是220/V,故B正确；电动势的有效值是E=蹩=220V,

故C错误。

5.（多选）（2024•福建厦门模拟）如图所示，一个单匝矩形闭合导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴。。匀

速转动，图示时刻磁场与平面垂直，转动周期为几，线圈产生的电动势的最大值为Em，则（）

f

xx।,oxx

a

xX

xX

b

XX°：XX

A.线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为隹巫

411

B.线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em

C.图示位置为中性面，电流大小为0

D.若线圈绕演转动，电动势的最大值将变为2Em

解析：BC根据Em=BS3=①度，解得①m=竽，故A错误；根据法拉第电磁感应定律得E=¥，线圈转动过

TQ2ItAt

程中磁通量变化率的最大值为品，故B正确；题图示位置为中性面，磁通量最大，磁通量变化率为0,电动势为

0,电流大小为0,故C正确；若线圈绕转动，通过线圈的磁通量最大值不变，则电动势的最大值还是Em,故

D错误。

提升练

6.（2024•江西南昌模拟）如图，在光滑绝缘水平面上右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大

小为8,金属线框ACD放在水平面上，线框AZJC部分对照正弦图像弯制而成，形状为完整正弦图像的一半，。点

离AC边的距离最远，DE长为d,现使线框以速度物匀速进入磁场，线框运动过程中AC边始终与垂直，若

线框的电阻为R,则线框进入磁场的过程中，图中理想电流表的示数为（）

解析：C在线框进入磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度按正弦规律变化，因此产生的是正弦交流电，电

动势最大值Em=Bdvo,电动势有效值后=¥及加），电流表的示数为/=5=立警，故选C。

2.R2H

7.（2024•北京海淀模拟）正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R=10。，交流电压表的

示数是10V,图乙是交变电源输出电压M随时间，变化的图像。则（）

A.通过R的电流次随时间f变化的规律是ZR=V2COS100近（A）

B.通过R的电流最大值是1A

C.R两端的电压“R随时间才变化的规律是"=5&cos5071f（V）

D.R两端的电压有效值是10V2V

解析：A交流电压表的示数是10V,则电压表的最大值为Um=&U=10&V,由题图乙可得周期7=2X10、

s,则角速度为s=竿=100兀rad/s,由题图乙可得输出电压式随时间t变化的表达式为〃=10倍os1006（V）,因

此通过R的电流,R随时间1变化的规律是；R=^=V2COS100兀/（A）,而R两端的电压〃R随时间/变化的规律是wR

=10V2cos10071/（V）,故A正确，C错误；通过R的电流的最大值为小:•;噂A=&A,故B错误；交流

电压表的示数为有效值，所以R两端的电压有效值是10V,故D错误。

8.（2024•河北沧州模拟）图甲为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下

方的线圈输出的正弦交变电压"随时间f的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A.磁铁的转速为50r/s

B.该交变电流的频率为100Hz

C.线圈两端输出电压的有效值为4/V

D.线圈输出电压的表达式为a=8应sin50兀r（V）

解析：A由题图乙知输出交变电压的周期T=0.02s,因此磁铁的转动频率/=*=5OHz,转速w=50r/s,故A正

确，B错误；通过题图乙可知电压的最大值为人=8aV,因此有效值U=^=8V,故C错误；周期T=0.02

s,则3=年=100兀rad/s,此线圈输出的交变电压瞬时值表达式为a=8A/^sin100m（V）,故D错误。

9.（2024•山东聊城模拟）如图所示，边长为/的正三角形线圈，线圈匝数为“以角速度①绕ab匀速转动，ab的

左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦M为导电环，负载电阻为R,其他电阻不计，在线圈转

动一周过程中