1、同步 2014年人教版高中物理选修 1-1第三章 3.3练习卷与答案（带解析） 选择题 （ 2015 成都模拟）图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势 e随时间 t变化的正弦规律图象如图乙所示发电 机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为 12则（ ） A在 t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量为零 B电压表的示数为 6 V C灯泡消耗的电功率为 3W D若其它条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式 e=12 sin 100t（ V） 答案： C 试题分析：在中性面感应电动势最小，磁通量最大；根据图象可知交流电的最大值以及周 期等物理量，然后进一步可求出其瞬
2、时值的表达式以及有效值等 解： A 在 t=0.01s的时刻，电动势为 0，则为中性面，穿过线圈磁通量最大故 A错误； B 电动势的最大值为 Em= ，电压表测量的为有效值，故示数为 =6V；故 B错误； C、灯泡消耗的功率 P= = =3W；故 C正确； D、周期为 0.02S，则瞬时电动势的表达式为转速提高一倍后，最大值变成 12 V，=2n，故角速度变为原来的 2倍，表达式应为： 12 sin200t；故 D错误； 故选： C 点评：本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量，同时正确书写交流电的表达式 （ 2014 潍坊模拟）
3、如图所示，匀强磁场的磁 感应强度 T单匝矩形线圈面积S=1m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴 OO匀速转动线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接， 为交流电流表调整副线圈的滑动触头 P，当变压器原、副线圈匝数比为 1： 2时，副线圈电路中标有 “36V， 36W”的灯泡正常发光以下判断正确的是（ ） A电流表的示数为 lA B矩形线圈产生电动势的有效值为 18V C从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律 V D若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将 P适当下移 答案： BC 试题分析：由小灯泡正常发光，得到变压器的输出电压和输出电流，然后结合变压比公式和变流比公式求解
4、变压器的输入电压和电流，最后结合发电机的电动势公式e=NBSsint分析 解： A、小灯泡正常发光，故变压器的输出电流为： I2= ；根据变流比公式：，解得： I1=2A；故 A错误； B、小灯泡正常发光，故变压器的输出电压为 36V，根据变压比公式 ，解得：U1=18V；故矩形线圈产生电动势的有效值为 18V；故 B正确； C、矩形线圈产生电动势的最大值为 18 V，根 据公式 Em=NBS，解得：= ；故从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律 e=Emsint= V；故 C正确； D、若矩形线圈转速增大，根据公式 Em=NBS，感应电动势的最大值增加，故有效值也增加；
5、为使灯泡仍能正常发光，应该减小变压比，故应将 P适当上移；故 D错误； 故选： BC 点评：本题关键是明确交流发电机的瞬时值、有效值、最大值的区别和求解方 法，同时要结合变压器的变压比和变流比公式列式求解 （ 2014 武昌区模拟）某水库用水带动如图甲所示的交流发电机发电，其与一个理想的升压变压器连接，给附近工厂的额定电压为 10kV的电动机供电交流发电机的两磁极间的磁场为匀强磁场，线圈绕垂直匀强磁场的水平轴 OO沿顺时针方向匀速运动，从图示位置开始计时，产生的电动势如图乙所示连接各用电器的导线电阻忽略不计，交流电压表与交流电流表都是理想电表下列说法正确的是（ ） A 0.01s时 通过电流表
6、的电流的方向向右 B变压器原、副线圈的匝数比为 1： 20 C进入电动机的电流的频率是 100HZ D开关 K闭合时电压表的示数不变，电流表的示数变大 答案： ABD 试题分析：根据右手定则判定电流方向，由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由动态分析判断电流表的读数变化 解： A、根据右手定则，判定如图 CD中的电流为 C到 D，故 0.01s时通过电流为 D到 C，电流表的电流的方向为向右，故 A正确； B、原电压有效值为 500V，用户 需要为 10KV，故匝数之比为 500： 10000=1： 20，故B正确； C、如图
7、知周期 T=0.02s，故频率为 f=50Hz，故 C错误； D、开关 K闭合时电压表的示数不变，负载电压不变，电阻减小，电流增大，根据知电流表的示数变大，故 D正确 故选： ABD 点评：本题考查交变电流的产生及有效值的定义，要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值 （ 2014 惠州一模）边长为 L的正方形线框在匀强磁场 B中以 角速度匀速转 动，产生的感应电流的最大值为 Im，设灯泡的电阻为 R，其它电阻不计从如图位置开始计时，则（ ） A Im= B电路中交流电的表达式为 Imsint C电流表的读数为 D电阻 R上产生的电功率为 答案： AD 试题分析：由 E
8、m=NBS可确定感应电动势的最大值，再确定瞬时表达式；计算电功率及电流表读数均为有效值 解： A、感应电动势的最大值 Em=BL2，则最大电流 Im= = ，故 A正确； B、线圈由电流的最大值开始计时，故电路中交流电的表达式应为 Imcos；故 B错误； C、电流表的读数为有效值，为 I= Im；故 C错误； D、电阻 R上产生的电功率 P=I2R= ；故 D正确； 故选： AD 点评：本题考查交流电的四值，要明确电流表、电压表读数以及计算功率等等均要用有效值 （ 2014 榕城区三模）矩形线圈的面积为 S，匝数为 n，在磁感应强度为 B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴 OO以角速度 匀速转动
9、当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时（ ） A线圈中的电动势为 nBS B线圈中的电动势为 0 C穿过线圈的磁通量为 0 D穿过线圈的磁通量变化率最大 答案： B 试题分析：图示时刻线框四边都不切割磁感线，不产生感应电动势线圈与磁场垂直，根据公式 =BS求出磁通量根据法拉第电磁感应定律分析磁通量的变化率 解： A、 B、图示时刻线框的四边都不切割磁感线，不产生感应电动势，即线圈中的电动势为 0故 A错误， B正确 C、图示时刻线框与磁场垂直，磁通量最大，为 =BS故 C错误 D、图示位置线圈中的电动势为 0，根据法拉第电磁感应定律 E=n 可知穿过线圈的磁通 量变化率为 0故 D错误 故选：
10、B 点评：本题要能根据线圈各边速度方向，判断线圈是否产生感应电动势，只有线圈切割磁感线时才产生感应电动势，并掌握磁通量公式 =BS （ 2014 淄博二模）如图所示， 50匝矩形线圈 ABCD处于磁感应强度大小为 的水平匀强磁场中，线圈面积为 0.5m2，电阻忽略不计线圈绕垂直于磁场的轴 OO以200rad/s的角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入 “220V，100W”的灯泡，且灯泡正常 发光，熔断器允许通过的最大电流为 10A，下列说法正确的是（ ） A矩形线圈 ABCD通过中性面时穿过它的磁通量为零 B矩形线圈 ABCD中产生的交变电压的有效值为 500 v C变压
11、器原、副线圈匝数比为 25： 11 D副线圈最多能并联接入 50盏 “220V， 100W”的灯泡 答案： CD 试题分析：根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论 解： A、由图可知，此时线圈和磁场 垂直，此时线框的磁通量最大，所以 A错误 B、矩形闭合导线框 ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为： Em=nBs=50 0.5200=500 V，由于最大值为有效值的 倍，所以交流电的有效值为 500V，所以 B错误 C、由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为 = ，所以 C正确 D、熔断器电流为 10A，则原线圈电流不
12、得超过 10A，则由 = 可知，副线圈中电流不得超过 A； “220V， 100W”的电流 I= = A；则并联总灯泡不能超过：=50盏的灯泡；故 D正确； 故选： CD 点评：掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，明确电流之比等于原副线圈的匝数的反比 （ 2014 宁波一模）图甲是小 型交流发电机的示意图，两极 M、 N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场， A为理想交流电流表， V为理想交流电压表内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 OO沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头 P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻 R，从图示位置开始
13、计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（ ）A电压表的示数为 10V B 0.01s时发电机线圈平面与 磁场方向平行 C若 P的位置向上移动、 R的大小不变时，电流表读数将减小 D若 P的位置不变、 R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍，则变压器的输入功率将增大到原来的 4倍 答案： ABD 试题分析：由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由动态分析判断电流表的读数变化 解： A、由图乙知交流电电压峰值为 10 V，电压表显示的为有效值 10V， A正确； B、 0.01s时线圈中的
14、感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为 0，故线圈平面与磁场方向平行，故 B正确； C、若 P的位置向上移动，匝数比减小，副线圈电压增大， R的大小不变时，电流表读数将增大，故 C错误； D、若 P的位置不变、 R的大小不变，而把发电机线圈的转速增大一倍电压增大为原来的 2倍，则变压器的输入功率将增大到原来的 4倍，故 D正确 故选： ABD 点评：本题考查交 变电流的产生及有效值的定义，要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值 （ 2014 绵阳模拟）如图，线圈 abcd的 ad长 20cm， ab长 10cm，匝数 N=50匝，电阻不
15、计，在磁感应强度 B= T的匀强磁场中绕 OO1轴匀速转动，角速度 w=100rad/s， OO1轴通过 ad且同时垂直于 ad和 bc，距 ab的距离是距 dc的距离的 2倍线圈的输出端接单相理想变压器线圈，接在变压器副线圈两端的灯泡 “10V， 10W”刚好正常发光 则（ ） A变压器原线圈两端电压有效值为 100 V B变压器原线圈中电流为 1A C变压器的原副线圈匝数比为 10： 1 D通过灯泡的交流电频率为 50Hz 答案： C 试题分析：线框与磁场垂直时，位于中性面，感应电动势为零根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论 解： A
16、、矩形闭合导线框 ABCD在磁场中 转动，产生的交流电的最大值为：Em=nBs=50 0.20.1100V=100 V，故有效值为 U1=100V故 A错误； BC、由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为： = ，故C正确，根据功率为 P=UI知 I2= = =1A，又 = 知 I1=0.1A，故 B错误 D、通过灯泡的交流电频率为 f= = ，故 D错误； 故选： C 点评：本题关键交变电流产生的过程及其规律，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，根据瞬时值表达式求解瞬时值的大小 （ 2014 盐城一模）如图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动
17、势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示发电机线圈内阻为 1，外接灯泡的电阻为 9，则（ ） A电压表的示数为 6V B发电机的输出功率为 4W C在 l.010-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D在 0.510-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大 答案： CD 试题分析：由最大值和有效值间的关系，由图象可以判断电压的最大值，在根据欧姆定律可以求电压表的示数，由 P= 可以计算灯泡的功率，由 = 可以计算角速度 解： A、由图象可知，电动机电压的最大值为 6 V，那么有效电压就是 6V，电压表测量的是灯泡的电压，所以电压为 9v=5.4v，所以 A错误 B、由 P= 知， P= =3.24W，所
18、以 B错误 C、在 t=l10-2s时刻，有图象可知此时的电动势为零，那么此时的磁通量应该是最大，所以 C正确； 的由 = = rad/s=l00rad/s， D、在 t=0.510-2s时刻，有图象可知此时的电动势最大，那么此时的磁通量变化率最大，故 D正确； 故选： CD 点评：应用正弦式交变电流最大值和有效值间的关系，判断出电压，注意功率要用有效值求解 （ 2014 眉山模拟）如图所示， 10匝矩形线框，在磁感应强度为 0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴 OO以角速 度为 100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为 0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只
19、灯泡 L1和 L2已知变压器原、副线圈的匝数比为 10： 1，开关断开时 L1正常发光，且电流表示数为 0.01A，则（ ） A若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 200sin100tV B灯泡 L1的额定功率为 2W C若开关 S闭合，灯泡 L1将更亮 D若开关 S闭合，电流表示数将增大 答案： D 试题分析：先 根据公式 Um=NBS求解输入电压的最大值，然后根据理想变压器的变压比公式和变流比公式列式求解 解： A、变压器的输入电压的最大值为： Um=NBS=100.40.5100=200V 从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：u=Umcost=200co
20、s100t（ V），故 A错误； B、变压器输入电压的有效值为： U1= = =100 V 开关断开时 L1正常发光，且电流表示数为 0.01A，根据变流比公式，有： 故 I1=0.1A 灯泡 L1的额定功率等于此时变压器的输入功率，为： P=U1I1=100 0.1=10 W，故 B错误； C、若开关 S闭合，输出电压不变，故灯泡 L1亮度不变；故 C错误； D、若开关 S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，输入功率增加，灯泡 L1将更亮；故 D正确； 故选： D 点评：本题关键是记住交流发电机最大电动势表达式 Um=NBS，同时要明确输入电压决定输出电压，
21、输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率 （ 2014 红桥区二模）一个矩形线圈的匝数为 N匝，线 圈面积为 S，在磁感强度为 B的匀强磁场中以 的角度绕垂直磁感线的轴匀速转动，开始时，线圈平面与磁场平行，对于它产生的交变电动势，下列判断正确的是（ ） A瞬时表达式为 e=NBSsint B有效值为 NBS C平均值为 NBS D频率为 2 答案： C 试题分析：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以角速度 匀速转动，线圈内产生的是交流电由 f= ，可求出频率大小； 线圈产生电动势的最大值 Em=NBS，有效值等于最大值 ；根据角速度，及线圈与磁场平行开始转动，从而可确定感
22、应电动势的瞬时表达 式 解： A、矩形线圈在磁感应强度为 B的匀强磁场中绕平行于磁场方向以角速度 匀速转动，线圈内产生的是交流电，则产生电动势的最大值 Em=nBS，所以感应电动势的瞬时表达式为 e=NBScost，故 A错误； B、线圈中产生电动势的最大值 Em=nBS，则有效值为 NBS，故 B错误； C、根据法拉第电磁感应定律， = = = NBS，故 C正确； D、由 f= ，又 = ；则有 f= ，故 D错误； 故选： C 点评：本题考查了交流电的峰值和有效值、周期和频率的关系，并掌握瞬时表达式如何确定，注意线圈开始转动的位置 （ 2014 天津）如图 1所示，在匀强磁场中，一矩形金
23、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象如图 2中曲线 a， b所示，则（ ） A两次 t=0时刻线圈平面均与中性面重合 B曲线 a、 b对应的线圈转速 之比为 2： 3 C曲线 a表示的交变电动势频率为 25Hz D曲线 b表示的交变电动势有效值为 10V 答案： AC 试题分析：根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等 解： A、在 t=0时刻，线圈一定处在中性面上；故 A正确； B、由图可知， a的周期为 410-2s； b的周期为 610-2s，则由 n= 可知，转速与周期成反比，故转速之比为
24、： ；故 B错误； C、曲线 a的交变电流的频率 f= =25Hz；故 C正确； D、由 Em=NBS可知 = = = ，所以 Emb= Ema=10V，曲线 b表示的交变电动势有效值为 U= =5 V；故 D错误； 故选： AC 点评：本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量 （ 2014 顺德区模拟）正弦交变电源与电阻 R、交流电压表按照图 1所示的方式连接，R=10，交流电压表的示数是 10V图 2是交变电源输出电压 u随时间 t变化的图象则下列说法正确的是：（ ） A.通过 R的电流 iR随时间 t变化的规律是 iR= co
25、s100t（ A） B.通过 R的电流 iR随时间 t变化的规律是 iR=sin50t（ V） C.R两端的电压 uR随时间 t变化的规律是 uR=10cos100t（ V） D.R两端的电压 uR随时间 t变化的规律是 uR=10 cos50t（ V） 答案： A 试题分析：根据电压与时间图象，结合交流电的函数表达式，及欧姆定律，即可求解 解：交流电压表的示数是 10V，则电压表的最大值为 Um= =10 V； 而周期 T=210-2s；因此 = =100rad/s； 交变电源输出电压 u随时间 t变化的图象，则输出电压 u随时间 t的表达式为u=10 cos100t（ V）； 因此通过 R
26、的电流 iR随时间 t变化的规律是 iR= = cos100t（ A）； 而 R两端的电压 uR随时间 t变 化的规律是 uR=10 cos100t（ V），故 A正确， BCD错误 故选： A 点评：考查由图象书写函数表达式的方法，理解最大值与有效值的关系，注意正弦还是余弦函数 （ 2014 北京模拟）如图所示，是一正弦式交变电流的电流图象电流的最大值和周期分别为（ ） A 10 A， 0.02s B 10A， 0.02s C 10 A， 0.01s D 10A， 0.01s 答案： B 试题分析：由交流电的图象的纵坐标的最大值读出电流的最大值，由横坐标读出周期 解：根据图象可知该交流电的电
27、流最大值是 Im=10V，周期 T=0.02s，故 B正确， ACD错误 故选： B 点 评：根据交流电 i-t图象读出交流电的最大值、周期及任意时刻电流的大小是基本能力比较简单 （ 2014 临沂模拟）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈的匝数比为 1： 10的理想变压器个一灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为 22W现闭合开关，灯泡正常发光则（ ） A t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零 B交流发电机的转速为 50r/s C变压器原线圈中电流表示数为 1A D灯泡的额定电压为 220 V 答案： B
28、C 试题分析：由图 2可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上，由图象还可知电动势的峰值和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值 解： A、由图乙可知，当 0.01s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，故 A错误； B、由图可知，交流电的周期为 0.02s，则转速为： n= =50r/s，故 B正确； C、原线圈输入电压为有效值为 22V，则副线圈的电压为 2210=220V；由 P=UI可知，副线圈电流 I2= = =0.1A，则由 = 求得 I1=1A；故 C正确； D、灯泡正常发光，故额定电压为 220V，故 D错误； 故选： BC 点评：本题考
29、察的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力 （ 2014 金华模拟）如图示，电阻不计的正方形导线框 abcd处于匀强磁场中线框绕中心轴 OO匀 速转动时，产生的电动势 e=200 cos（ 100t） V线框的输出端与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只 “20V、 8W的灯泡，且灯泡能正常发光，电路中熔断器熔断电流为 0.4 A，熔断器与输电导线的电阻忽略不计下列判断正确的是（ ） A t=0s时刻的线框中磁通量变化率为最大 B理想变压器原、副线圈匝数之比为 10： 1 C若副线圈两端并联多只 “20V、 8W“的灯泡，则最多不能超过 10只 D若线框转速减
30、半，产生的电动势 e=100 cos（ l00t） V 答案： AB 试题分析：线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生正弦式交变电流，最大值 Em=NBS；然后结合变压器的变压比公式和 输入、输出功率关系列式分析 解： A、图示位置线圈与中性面垂直，感应电动势最大，故线框中磁通量变化率最大，故 A正确； B、线框绕中心轴 OO匀速运动时，产生的电压 u=200 sin100t，故输入变压器的电压的有效值为： U= =200V；灯泡能正常发光，故变压器的输出电压为 20V；根据变压比公式，有： ，故 B正确； C、电路中熔断器熔断电流为 0.4 A，此时根据能量守恒定律，有： U1I1=
31、U2（ nIL） 解得： n= 故副线圈两端并联 “20V、 8W”的灯泡最多不能超过 14只，故 C错误； D、若线框转速减半，根据公式 Em=NBS，产生的电压也减半， =2n=50，则产生的电动势 e=100 cos（ 50t） V，故 D错误； 故选： AB 点评：本题关键熟悉交流电的产生和变压器的变压比公式，同时要结合能量守恒定律分析，基础题 （ 2014 延边州模拟）图甲是小型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的匀强磁场， 为交流电流表线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 OO沿逆时针 方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下
32、判断正确的是（ ） A线圈转动的角速度为 50rad/s B电流表的示数为 10A C 0.01s时线圈平面与磁感线平行 D 0.02s时电阻 R中电流的方向自左向右 答案： BCD 试题分析：由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由楞次定律可判断出 0.02s时流过电阻的电流方向 解： A、角速度 = =100 rad/s，故 A误； B、题图乙可知交流电电流的最大值是 Im=10 A，则有效值为： I= = =10A；由于电流表的示数为有效值，故示数 I=10A，故 B正确； C、 0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应
33、电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为 0，故线圈平面与磁场方向平行，故 C正确； D、由楞次定律可判断出 0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，故 D正确 故选： BCD 点评：本题考查交变电流的产生及有效值的定义，要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值 （ 2014 临沂二模）如图甲所示是一 种振动发电装置的示意图，一个半径 r=0.10m、匝数 n=20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 B= T线圈的电阻 R1=0.50，它的引出线接有 R2=9.50的小电珠
34、L， A为理想交流电流表当线圈框架的 P端在外力作用下沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠若线圈往复运动的规律如图丙所示（ x取向右为正），则下列判断正确的是（ ） A电流表的示数为 0.24A B 0.01s时间路中的电流最大 C回路中交流电的频率为 5Hz D 0.015s时电珠 L中电流的方向为从 D L C 答案： C 试题分析：根据位移时间图线得出线圈切割的速度，根据切割产生的感应电动势公式求出电动势的大小由欧姆定律可求得电路中的电流 解： A、线圈切割的速度 v= =0.8m/s，则感应电动势E=nB2rv=20 20.10.8V=19.2V根据闭合电路欧姆定律，I= = =1.92
35、V；故 A错误； B、 0.01s时物体开始反向运动，此时速度为零；故电流最小；故 B错误； C、由图可知 ，交流电的周期为 0.2s故交流电的步骤为： f= =5Hz；故 C正确 D、 0.15s时，导线向左运动，则由右手定则可知，电流以方向为 C-L-D；故 D错误； 故选： C 点评：解决本题的关键从图象得出切割的速度，从而得出感应电动势的大小，通过闭合电路欧姆定律和功率公式进行求解 （ 2014 江西二模）如图所示，电阻为 r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度 =100rad/s匀速转动 t=0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想 交流电表，则 （ ） A t=0时刻线圈
36、中的感应电动势最大 B 1s内电路中的电流方向改变 100次 C滑片 P下滑时，电压表的读数变大 D开关 K处于断开状态和闭合状态时，电流表的读数相同 答案： BC 试题分析：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流，电压表测量的是 R两端电压的有效值，根据闭合电路欧姆定律分析其读数是否变化； 图示位置没有任何一边切割磁感线，线圈中感应电动势和磁通量的变化率为 零；线圈每经过中性一次，感应电流方向改变一次 解： A、图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，线圈中感应电动势为零，故 A错误 B、由题意得：线圈转动的周期为 T= = =0.02s，频率 f= =50H
37、z线圈每经过中性一次，感应电流方向改变一次，一周电流方向改变，所以 1s内流过 R的电流方向改变 250次 =100次故 B正确 C、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流，感应电动势最大值为 Em=nBS，线圈在磁场中匀速转动时产生的感应电动势最大值不变，有效值不变滑片 P下滑时， R增大，据闭合电路欧姆定律可知，通过R的电流有效值减小，线圈的内电压减小，则 R的电压有效值增大，电压表的读数增大，故 C正确 D、开关 K处于闭合状态时，由于交变电流能 “通过 ”电容器，则电路中总的阻抗不同，电流的有效值不同，所以电流表的读数不同，故 D错误 故选： BC 点
38、评：解决本题关键要掌握交变电流 产生的原理，知道电压表测量电压的有效值交流电路与直流电路都遵守闭合电路欧姆定律，只不过要注意电流与电动势的对应关系，电流有效值应对应电动势有效值 （ 2014 广安模拟）如图所示，面积为 S、匝数为 N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为 B的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴 oo以角速度 匀速转动矩形线圈通过滑环连接理想变压器理想变压器原线圈上的滑动触头 P上下移动时，可改变副线圈的输出电压；副线圈接有可变电阻 R电表均为理想交流电表下列判断正确的是（ ） A副线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e=NBScost B矩形线圈产生的感应电动势的有效值
39、为 NBSw C当 P位置不动， R减小时，电压表示数也增大 D当 P位置向上移动、 R不变时，电流表示数将增大 答案： AD 试题分析：正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时，其电动势表达式为：e=NBScost；电压表和电流表读数为有效值 解： A、从垂直于中性面时开始计时，矩形线圈产生的 感应电动势的瞬时值表达式为 e=NBScost，故 A正确； B、矩形线圈产生的感应电动势的有效值为 Em，故 B错误； C、交流发电机内电阻不计，故变压器输入电压不变，根据理想变压器的变压比公式： ，当 P位置不动， R增大时，电压表读数不变，仍然等于发电机的电动势有效值； D、当 P位置向上移动、 R不变时，根据理想变压器的变压比公式： ，输出电压变大，故电流变大，功率变大，故输入电流也变大，故电流表读数变大，故 D正确； 故选： AD 点评：本题关键明确交流四值、理想变压器的变压比公式、功率关系，注意求电表读数用有效值
