基础课1 交变电流的产生和描述
一、选择题(1～6题为单项选择题，7～11题为多项选择题)
1．某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电流的图象如图1所示，由图中信息可以判断( )
图1
A．在A、C时刻线圈处于中性面位置 B．在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从A～D线圈转过的角度为2π
D．若从O～D历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变了100次 解析 由题中交变电流的图象可知，在A、C时刻产生的感应电流最大，对应的感应电动势最大，线圈处于垂直中性面的位置，选项A错误；在B、D时刻感应电流为零，对应的感应电动势为零，即磁通量的变化率为零，此时3
磁通量最大，选项B错误；从A～D，经历的时间为4周期，线圈转过的角度3
为2π，选项C错误；若从O～D历时0.02 s，则交变电流的周期为0.02 s，而一个周期内电流的方向改变两次，所以1 s内交变电流的方向改变了100次，选项D正确。
答案 D
2．(2017·山东潍坊市联考)现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调控的。如图2所示为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上
的电压为( )
图2
A．Um
Um B.2
（
解析 由有效值的概念可得答案 B
2UmC.2
D.2Um
Um2
）2TU2Um
·＝T，解得U＝，选项B正确。 R2R2
3．图3甲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，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10 Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V。图乙是穿过矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象。则下列说法正确的是( )
图3
A．电阻R上的电功率为20 W B．0.02 s时R两端的电压瞬时值为零
C．R两端的电压随时间变化的规律是u＝14.1 cos 100πt(V) D．通过R的电流随时间变化的规律是i＝cos 50πt(A)
U2
解析 电阻R上的电功率为P＝R＝10 W，选项A错误；0.02 s时穿过线圈的磁通量变化率最大，R两端的电压瞬时值最大，选项B错误；R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos 100πt(V)，通过R的电流随时间变化的规律i＝1.41 cos 100πt(A)，选项C正确，D错误。
答案 C
4．(2016·福建福州质检)某交流电源电动势随时间变化的规律如图4所示，现用
该电源对标称值为“5 V 10 W”的电动机供电，电源内阻不计，下列说法正确的是( )
图4
A．电动机的内阻为2.5 Ω B．电动机的发热功率为10 W C．通过电动机的电流为2 A D．通过电动机的电流为22 A
解析 由图知该电源电动势最大值为Em＝52 V，则有效值E＝5 V，通过105
电动机的电流I＝5 A＝2 A，电动机是非纯电阻元件，电动机内阻r<2 Ω＝2.5 Ω，电动机的发热功率P热＝I2r＜P总＝10 W，故A、B、D错误，C正确。
答案 C
5．如图5所示，一半径为L的导体圆环位于纸面内，O为圆心。环内两个圆心角为90°且关于O中心对称的扇形区域内分布有匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B、方向相反且均与纸面垂面。导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触，在圆心和圆环间连有电阻R，不计圆环和导体杆的电阻，当杆OM以恒定角速度ω逆时针转动时，理想电流表A的示数为( )
图5
2BL2ωA.4R
2BL2ωBL2ω C.2R D.2R
BL2ω
解析 OM切割磁感线产生的电动势E＝2，OM切割磁感线时产生的感
E12
应电流I＝R，设电流的有效值为I有效，则I2有效RT＝2IR×T，解得I有效＝4
BL2ω
B.4R
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