2021年初高中物理专题周练——交变电流训练题（一）含详解
高中
整体难度：中等
2021-04-21
题号
一
二
三
四
五
评分
一、选择题 (共50题)
添加该题型下试题
1.
如图，在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，有一面积为 S 的矩形单匝闭合导线 abcd,ab 边与磁场方向垂直，线框的电阻为 R ．使线框以恒定角速度 ω 绕过 ad、bc 中点的轴旋转．下列说法正确的是 ( )
A ． 线框 abcd 中感应电动势的最大值是 BSω
B ． 线框 abcd 中感应电动势的有效值是 BSω
C ． 线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最大
D ． 线框平面与磁场方向垂直时，流经线框的电流最大
难度：
知识点：交变电流
使用次数：155
【答案】
AC
【解析】
本题考查了交变电流的最大值、有效值和瞬时值的相关知识点
【详解】
一个单匝线圈在匀强磁场中旋转，当从中性面开始计时 , 产生的正弦式交变电流电动势的瞬时值表达式为： e=Emsin .＝Emsinωt. 故感应电动势的最大值 Em＝BSω ，有效值 E＝
，故 A 正确， B 错误；当
，即线框平面与磁场方向平行时，感应电动势最大，电流最大，故 C 正确， D 错误．
2.
如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金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乙中曲线 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 25 Hz
D ． 曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10 V
难度：
知识点：交变电流
使用次数：266
【答案】
AC
【解析】
t ＝ 0 时刻，两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零，因此线圈平面均与中性面重合， A 项正确；图中 a 、 b 对应的周期之比为 2∶3 ，因此线圈转速之比 n a ∶n b ＝ 
∶ 
＝ 3∶2 ， B 项错误； a 线表示的交流电动势的频率为 f a ＝ 
＝ 25 Hz ， C 项正确； a 线对应线圈相应的电动势的最大值 E am ＝ NBS· 
，由图象知 E am ＝ 15 V ， b 线对应线圈相应的电动势的最大值 E bm ＝ NBS· 
，因此 
＝ 
＝ 
， E bm ＝ 10 V ，有效值 E b ＝ 
V ＝ 5 
V ， D 项错误．
3.
如图甲所示为一小型交流发电机的示意图， A 为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′ 沿逆时针方向匀速转动，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，电阻 R 的阻值为 ．下列说法正确的是（ ）
A ． 电流表的示数为 10 A
B ． 线圈转动的角速度为 50π rad/s
C ． 0.01 s 时线圈平面与中性面垂直
D ． 电阻 R 上的热功率为 200W
难度：
知识点：交变电流
使用次数：108
【答案】
AC
【解析】
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，根据 即可求出电阻 R 上的热功率．
【详解】
图乙可知交流电电流的最大值是 ，则有效值为
，由于电流表的示数为有效值，故示数 I=10A ，故 A 正确；角速度
，故 B 错误； 0.01s 时线圈中的感应电流达到最大，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 C 错误；根据
，代入数据可得：
，故 D 错误．所以 AC 正确， BD 错误．
【点睛】
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．
4.
如图所示， N 匝矩形导线框以角速度 ω 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕轴 OO′ 匀速转动，线框面积为 S ，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻 R 、理想交流电流表 A 和二极管 D ．二极管 D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大．下列说法正确的是 ( )
A ． 交流电流表的示数 I ＝ NBS
B ． 一个周期内通过 R 的电荷量 q ＝
C ． R 两端电压的有效值 U ＝ NBS
D ． 图示位置电流表的示数为 0
难度：
知识点：交变电流
使用次数：223
【答案】
AB
【详解】
C ：二极管具有单向导电性，电路中一个周期只有一半时间有电流，根据电流的热效应得： ，又
，解得： R 两端电压的有效值
．故 C 项错误．
AD ：流过电阻 R 电流的有效值 ，交流电流表测量的是电流的有效值，所以交流电流表的示数为
．故 A 项正确， D 项错误．
B ：据 、
、
，可得
；一个周期只有一半时间有电流，有电流通过 R 的半个周期时间内线圈磁通量的变化
，所以一个周期内通过 R 的电荷量
．故 B 项正确．
5.
如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈 abcd 可绕其竖直对称轴 O 1 O 2 转动．当线圈绕轴以角速度 ω 沿逆时针（沿轴线从上往下看）方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是 （ ）
A ． t=0 时，线圈产生的感应电动势最大
B ． 0~ 时间内，线圈中感应电流方向为 abcda
C ． t= 时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零
D ． 线圈每转动一周电流方向改变两次
难度：
知识点：磁场 磁感线
使用次数：123
【答案】
BD
【详解】
通电导线在其周围产生磁场，在其左侧产生的磁场垂直于纸面向外，离导线越远，磁场越弱，在 t=0 时刻， ab 边和 cd 边转动时，速度方向与磁场平行，故不切割磁感线不产生感应电动势，故 A 错误；在 0～ 时间内，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为 abcda ，故 B 正确； t=
时，线圈的磁通量为零， ab 边和 cd 边转动时，磁通量的变化率不为零，故感应电动势不为零，故 C 错误；线圈每转动一周电流方向改变两次，故 D 正确 ； 故选 BD．
【点睛】
本题主要考查了通电导线在其周围产生磁场，线圈转动又会产生感应电动势，能用右手定则判断直导线周围的磁场方向，用楞次定律判断出电流方向 ．
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试题总数：
50
总体难度：
中等
难度统计
难度系数
数量
占比
中等
30
60.0%
容易
12
24.0%
偏难
6
12.0%
基础
2
4.0%
题型统计
大题类型
数量
占比
选择题
50
100.0%
知识点统计
知识点
数量
占比
交变电流
27
54.0%
磁场 磁感线
1
2.0%
变压器
3
6.0%
交变电流的描述
14
28.00%
闭合电路的欧姆定律
1
2.0%
静电场及其应用单元测试
4
8.0%
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