交流电的产生及原理详解

1.（2018·海南卷）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

2.（2011·四川卷）（多选）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A.那么 （ ）

A.线圈消耗的电功率为4W

B.线圈中感应电流的有效值为2A

3.（2015·四川卷）小型手摇发电机线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO'，线圈绕OO'匀速转动，如图所示.矩形线圈ab边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压 （ ）

A.峰值是e0 B.峰值是2e0

4.（2013·山东卷）（多选）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，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，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是 （ ）

A.电流表的示数为10A

B.线圈转动的角速度为50πrad/s

C.0.01s时线圈平面与磁场方向平行

D.0.02s时电阻R 中电流的方向自右向左

5.（2014·天津卷）（多选）如图1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像如图2中曲线a、b所示，则 （ ）

A.两次t=0时刻线圈平面与中性面重合

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

6.（2018·全国卷）（多选）如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ 和一导线框R，R 在PQ的右侧.导线PQ 中通有正弦交流电流i，i的变化如图（b）所示，规定从Q 到P 为电流的正方向.导线框R 中的感应电动势 （ ）

D.在t=T 时最大，且沿顺时针方向

7.（2017·天津卷）（多选）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为2Ω，则 （ ）

A.t=0时，线圈平面平行于磁感线

B.t=1s时，线圈中的电流改变方向

C.t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大(www.xing528.com)

D.一个周期内，线圈产生的热量为8π2J

8.（2016·全国卷Ⅲ）如图，M 为半圆形导线框，圆心为OM；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N 在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM 和ON 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则 （ ）

A.两导线框中均会产生正弦交流电

B.两导线框中感应电流的周期都等于T

D.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

9.（2018·全国卷）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示.则Q方：Q正等于 （ ）

C.1:2 D.2:1

10.（2010·广东卷）（多选）如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的 （ ）

A.周期是0.01s

B.最大值是311V

C.有效值是220V

D.表达式为U=220sin100πt（V）

A.该交变电流的频率为10Hz

C.外接电阻R 所消耗的电功率为10W

D.电路中理想交流电流表A 的示数为1.0A