第十一章 第一节 交变电流的产生及描述
[A级—基础练]
1．(08787099)(2018·安徽宿州上学期期末)如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是( )
A．1.5 V C.3
V 2
B．1 V D.3 V
解析：A [设交流电的有效值为U，一个周期T＝4 s，A正确．]
?3V?2
??
?2?TU2
R·＝T，解得U＝1.5 V，2R2．(08787100)一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T，从中1
性面开始计时，当t＝T时，感应电动势的瞬时值为10 V，则此交流电电压的有效值为
12( )
A．52 V C．102 V
B．10 V D．20 V
2π1Em
解析：C [从中性面开始计时，瞬时值表达式为e＝Emsin t，当t＝T时，e＝＝
T12210 V，解得Em＝20 V，有效值E＝
Em
＝102 V，C正确．]
2
3．(08787101)一交变电流随时间变化的规律如图所示，由图可知( )
A．该交变电流的瞬时值表达式为i＝10sin (25πt)A B．该交变电流的频率为50 Hz C．该交变电流的方向每秒钟改变50次
D．该交变电流通过阻值为2 Ω的电阻时，此电阻消耗的功率为200 W
1
2π
解析：C [由图可知，该交流电的周期T＝0.04 s，ω＝＝50π，该交流电的瞬时
T值表达式为i＝10cos 50πt(A)，A错误；ω＝2πf，解得频率f＝25 Hz，B错误；线圈转动一圈，电流方向改变两次，所以该交流电的方向每秒钟改变50次，C正确；电阻消耗的功率P＝IR＝?
2
?10?2
?×2 W＝100 W，D错误．] ?2?
4．(08787102)(2018·河南开封一模)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，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示．发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变，则下列说法中正确的是( )
A．电压表的示数为6 V B．发电机的输出功率为4 W
C．在1.0×10 s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D．在1.0×10s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
解析：C [由图象可知，发电机产生电压的最大值为62 V，电压的有效值是6 V，电6压表测量的是灯泡两端的电压，所以电压表示数为×9 V＝5.4 V，所以A错误．由P＝
1＋9
2
U25.4－2知，P＝W＝3.24 W，所以B错误．在t＝1×10 s时刻，由图象可知此时的电动势为R9
－2－2
零，那么此时的磁通量应该最大，所以C正确．感应电动势与磁通量的变化率成正比，该时刻磁通量的变化率为零，所以D错误．]
5．(08787103)(2018·湖北重点中学第二次联考)如图所示为某一线圈交流电的电流—1
时间关系图象(前半个周期为正弦波形的)，则一个周期内该电流的有效值为( )
2
3
A.I0 2C.3
I0 2
B.5I0 2
5D.I0 2
2
解析：B [设电流的有效值为I，由IRT＝?
2
T5?I0?2T2
?R·2＋(2I0)R·4，解得I＝2I0.] ?2?
6．(08787104)(多选)(2018·安徽合肥二模)1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)．它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上第一台发电机，图乙是这个圆盘发电机的结构示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过．若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是( )
A．铜片D的电势高于铜片C的电势 B．电阻R中有正弦式交变电流流过
C．铜盘转动的角速度增大1倍，流过电阻R的电流也随之增大1倍
D．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生 解析：ACD [根据右手定则可知，铜片D的电势比C的高，A正确；若所加的磁场为匀强磁场，铜盘匀速转动，则产生的感应电动势E＝BL v＝BL·
ωLBωL2
2＝
2
，不随时间变化，
则电阻R中流过的是恒定电流，B错误；由上式可知，若铜盘转动的角速度增大1倍，感应电动势增大1倍，流过电阻R的电流也随着增大1倍，C正确；保持铜盘不动，磁场变为垂直于铜盘的交变磁场，则通过铜盘的磁通量发生变化，铜盘中会产生感应电动势，铜盘中有电流产生，D正确．]
7．(08787105)(多选)如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )
A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B．线圈先后两次转速之比为3∶2
C．交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin 5πt(V)
3