1、179 交变电流的产生及描述方法点拨 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 a b c d a 方向为电流正方向，则对应 t1时刻线圈的位置应为下列选项中的( )图 12(2018山东青岛二中模拟)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
2、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 2A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nBSRC t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为 nBS2D电流表的示数为2nBS2 r R3(多选)(2017陕西宝鸡二检)某一交流电的电压随时间变化的规律为： u100 sin 2100 t (V)，将其接在阻值为 R100 的电热丝两端，则下列说法正确的是( )A该交流电压的周期为 0.02 sB该电热丝消耗的电功率为 200 WC该交流电每秒内电流方向改变 50 次D用电压表测
3、该用电器两端电压其示数为 100 V4(多选)(2017河南洛阳第二次统考)如图 3 所示是小型交流发电机的示意图，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，角速度为 ，线圈匝数为 n，电阻为r，外接电阻为 R，A 为理想交流电流表，线圈从图示位置(线圈平面平行于磁场方向)转过60时的感应电流为 i，下列说法正确的是( )图 3A电流表的读数为 2iB转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为2i R rnC从图示位置开始转过 90的过程中，通过电阻 R 的电荷量为2iD线圈转动一周的过程中，电阻 R 产生的热量为4 Ri25(2018广东东莞模拟)如图 4 为小型旋转电枢式交流发电机
4、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 102 T，线圈的面积 S0.02 m2，匝数 N400 匝，线圈总电阻 r2 ，线圈的2两端经集流 环 和 电 刷 与 电 阻 R 8 连 接 ， 与 电 阻 R 并 联 的 交 流 电 压 表 为 理 想 电 表 ， 线 圈 的 转 速n r/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( )5 0图 43A交流发电机产生电动势随时间的变化关系是 e8 sin 100t(V)2B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
5、荷量约为 5.7103 CD电阻 R 上的热功率为 6.4 W4答案精析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电流方向为 a b c d a，根据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 q n ，选项 B 错误； t3 R r nBSR r时刻产生的电动势大小为 E0，由法拉第电磁感应定律可得 E0 n nBS ，可得 t BS ，选项 C 错误；线
6、圈产生的交流电的电动势有效值为 E ，由闭合电路欧 t nBS2姆定律可得，电流表的示数 I ，选项 D 正确ER r 2nBS2 R r3AD 4.BCD5C 磁场的磁感应强度 B 102 T，线圈面积 S0.02 m2，匝数 N400，线圈总2电阻 r2 ，线圈的转速 n r/s，故 100 rad/s，交流发电机产生电动势随时间50的变化关系是 e NBS cost 8 cos 100t(V)，A 项错误；交流电压表显示出的是路端2电压有效值，故示数为 6.4 V，B 项错误；EmR2 R r从 t0 时刻转过 30的过程中，通过电阻的电荷量为 q N R rC4 103 C5.710 3 C，C 项正确；电阻 R 上40012210 20.0210 2的热功率 P I2R 2R5.12 W，D 项错误(Em2R r)
