交变电流的产生及描述
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【A级 基础题练熟快】
1.(2019·北京丰台联考)如图所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接.下列说法正确的是( )
A.图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大
B.从图(b)开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系是i=Imsin ωt
C.当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且感应电流方向改变
D.当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最小,ab边感应电流方向为b→a
解析:选C.图(a)中,线圈在中性面位置,穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为0,故A错误;从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是i=Imsin ωt,故B错误;当线圈转到图(c)位置时,线圈在中性面位置,穿过线圈的磁通量最大,产生的感应电流最小为零,电流方向将改变,故C正确;当线圈转到图(d)位置时,磁通量最小,磁通量的变化率最大,感应电动势最大,ab边感应电流方向为b→a,故D错误.
2.(2019·北京通州区一模)如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴与磁场方向垂直,产生交变电动势瞬时值的表达式为e=30sin(100πt) V.下列说法正确的是( )
A.线圈平面与磁场垂直时,产生的感应电动势最大
B.线圈平面与磁场平行时,磁通量变化最快
C.线圈产生交变电动势的有效值为30 V
D.线圈产生交变电动势的周期为0.01 s
解析:选B.线圈平面与磁场垂直时,磁通量最大,磁通量的变化率为零,产生的感应电动势为零,选项A错误;线圈平面与磁场平行时,磁通量为零,此时磁通量变化最快,选项B正确;线圈产生交变电动势的最大值为30 V,选项C错误;线圈产生交变电动势的周期为T== s=0.02 s,选项D错误.
3.(2019·广西桂林期末联考)一台小型发电机与计算机相连接,计算机能将发电机产生的电动势随时间变化的图象记录下来,如图甲所示,让线圈在匀强磁场中以不同的转速匀速转动,计算机记录了两次不同转速所产生正弦交流电的图象如图乙所示.则关于发电机先后两次的转速之比na∶nb和交流电b的最大值,下列结果正确的是( )
A.3∶2, V B.3∶2, V
C.2∶3, V D.2∶3, V
解析:选B.由图可知,a的周期为0.4 s,b的周期为0.6 s,则由n=可知,转速与周期成反比,故曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2;曲线a表示的交变电动势最大值是10 V,根据Em=NBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是 V,故B正确,ACD错误.