3.2 交變電流的描述（解析版）

3.2交變電流的描述模塊一學(xué)問把握學(xué)問點(diǎn)一周期和頻率【情境導(dǎo)入】如圖為我國照明電路的u－t圖像．(1)計(jì)算其周期和頻率，每秒電流轉(zhuǎn)變多少次方向？(2)交變電流的周期和頻率跟發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度ω或轉(zhuǎn)速n有什么關(guān)系？試寫出其關(guān)系式．答案(1)我國照明電路的周期為0.02s，頻率為50Hz，每秒電流方向轉(zhuǎn)變100次．(2)交變電流的周期和頻率跟發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度ω或轉(zhuǎn)速n有關(guān)，ω(n)越大，周期越短，頻率越高，其關(guān)系為T＝eq\f(2π,ω)，ω＝eq\f(2π,T)＝2πf＝2πn.【學(xué)問梳理】1．周期(T)：交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間．2．頻率(f)：交變電流完成周期性變化的次數(shù)與所用時(shí)間之比叫作頻率，數(shù)值等于交變電流在單位時(shí)間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)．3．周期和頻率的關(guān)系：T＝eq\f(1,f)或f＝eq\f(1,T).4．角速度與周期、頻率的關(guān)系：ω＝eq\f(2π,T)＝2πf.（2021秋?丹東期末）某溝通發(fā)電機(jī)的線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量Φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示，則下列說法正確的是（）A．1s內(nèi)線圈中電流方向轉(zhuǎn)變50次 B．t＝0時(shí)，線圈平面與中性面重合 C．t＝0.01s時(shí)，磁通量變化率的確定值為40πWb/s D．t＝0.015s時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流最大【解答】解：A、交變電流的周期為0.02s，頻率為50Hz，每個(gè)周期電流方向變化兩次，1s內(nèi)線圈中電流方向轉(zhuǎn)變100次，A錯(cuò)誤；B、t＝0時(shí)，磁通量等于零，線圈平面與磁感線平行，與中性面垂直，B錯(cuò)誤；C、由圖可知，t＝0.01s時(shí)，穿過線圈的磁通量為零，則磁通量變化率的確定值最大，此時(shí)電路中的瞬時(shí)電流達(dá)到最大值，依據(jù)溝通電最大值的表達(dá)式，則：Em＝nBSω依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：Em＝nΔΦ其中：ω=2πT，Φm解得ΔΦΔt=40πWb/s，故D、由圖可知t＝0.015s時(shí)，磁通量最大，線圈與磁感線垂直，線圈中的感應(yīng)電流等于零，故D錯(cuò)誤。故選：C。學(xué)問點(diǎn)二峰值和有效值【情境導(dǎo)入】1.如圖是通過一個(gè)R＝1Ω的電阻的電流i隨時(shí)間t變化的圖像．(1)試計(jì)算0～1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量．(2)假如有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過這個(gè)電阻R，也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流是多大？答案(1)Q＝I12Rt1＋I(xiàn)22Rt2＝42×1×0.5J＋22×1×0.5J＝10J.(2)依據(jù)交變電流有效值的定義可得：I2Rt＝Q，解得I＝eq\r(10)A.2．某溝通電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u＝6eq\r(2)sin(100πt)V，把標(biāo)有“6V2W”的小燈泡接在此電源上會(huì)不會(huì)被燒壞？把標(biāo)有6V的電容器接在此電源上會(huì)不會(huì)被擊穿？答案小燈泡不會(huì)被燒壞．溝通電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式u＝6eq\r(2)sin(100πt)V中6eq\r(2)V是最大值，其有效值為6V，而標(biāo)有“6V2W”的小燈泡中的6V是有效值，所以小燈泡不會(huì)被燒壞．電容器所能承受的電壓的最大值為6V，小于溝通電壓的最大值，電容器會(huì)被擊穿．【學(xué)問梳理】1．峰值：交變電流的電壓、電流能達(dá)到的最大數(shù)值叫峰值．電容器所能承受的電壓要高于溝通電壓的峰值，否則電容器就可能被擊穿．2．有效值：讓交變電流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，假如在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，則此恒定電流的電流與電壓叫作交變電流的有效值．3．正弦式交變電流的峰值與有效值之間的關(guān)系E＝eq\f(Em,\r(2))＝0.707Em，U＝eq\f(Um,\r(2))＝0.707Um，I＝eq\f(Im,\r(2))＝0.707Im【重難詮釋】1．峰值：交變電流的電壓、電流能達(dá)到的最大數(shù)值叫峰值．(1)若將溝通電接入純電阻電路中，則電路中的電流及外電阻兩端的電壓的最大值分別為Im＝eq\f(Em,R＋r)，Um＝ImR.(2)電容器耐壓值要高于溝通電壓的峰值才不會(huì)被擊穿．2．有效值：確定交變電流有效值的依據(jù)是電流的熱效應(yīng)．讓交變電流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，假如在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，則此恒定電流的電流和電壓叫作交變電流的有效值．(1)在正弦式交變電流中，最大值與有效值之間的關(guān)系為：E＝eq\f(Em,\r(2))＝0.707Em，U＝eq\f(Um,\r(2))＝0.707Um，I＝eq\f(Im,\r(2))＝0.707Im.(2)當(dāng)電流是非正弦式交變電流時(shí)，必需依據(jù)有效值的定義求解．先計(jì)算交變電流在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q，再將熱量Q用相應(yīng)的物理量的有效值表示，即Q＝I2RT或Q＝eq\f(U2,R)T，最終代入數(shù)據(jù)求解有效值．說明(1)E＝eq\f(Em,\r(2))、I＝eq\f(Im,\r(2))、U＝eq\f(Um,\r(2))只適用于正弦式交變電流，對(duì)于按其他規(guī)律變化的交變電流，上述關(guān)系式一般不再適用．(2)對(duì)于非正弦式交變電流有效值的計(jì)算，時(shí)間一般選取一個(gè)周期．(3)凡涉及能量、電功以及電功率等物理量時(shí)均用有效值，在確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)也用有效值．（2023春?南開區(qū)期中）如圖1所示，溝通發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過該線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示。已知線圈匝數(shù)為20匝，則下列說法正確的是（）A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2rad/s B．1.5s時(shí)，線圈所在平面與中性面垂直 C．100s內(nèi)，線圈中電流方向轉(zhuǎn)變50次 D．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為4π（V）【解答】解：A、由圖乙可得溝通電的周期T＝2s，故線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=2πT=B、1.5s時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，此時(shí)線圈位于中性面位置，故B錯(cuò)誤；C、一個(gè)周期內(nèi)電流的方向轉(zhuǎn)變2次，100s內(nèi)含50個(gè)周期，故電流方向轉(zhuǎn)變次數(shù)為2×50次＝100次，故C錯(cuò)誤；D、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝NBSω＝NΦmω＝20×0.2×πV＝4πV，故D正確；故選：D。（2023春?揚(yáng)州期中）如圖是某無線充電接收端電流經(jīng)電路初步處理后的i﹣t圖像，則該交變電流的有效值為（）A．26A B．5A C．6A D【解答】解：由圖可知，該溝通電的周期為3s，設(shè)該溝通電的有效值為I有，依據(jù)有效值的定義有I代入數(shù)據(jù)，有(解得：I有=26A，故故選：A。（2023春?滁州期中）如圖是一交變電流的i﹣t圖像，則該交變電流的有效值為（）A．3A B．4A C．433A 【解答】解：設(shè)溝通電電流的有效值為I，周期為T＝3×10﹣2s，電阻為R，則有：I2RT＝（Im2）2R×T3+I代入數(shù)據(jù)解得：I=2303A，故故選：D。（2023春?寧波期末）如圖甲所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一匝數(shù)為n、面積為S、總電阻為r的矩形線圈abcd繞軸oo′做角速度為ω的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中可以保持和外電路電阻R形成閉合電路，回路中接有一抱負(fù)溝通電流表。圖乙是線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖像，下列說法中正確的是（）A．從t1到t3這段時(shí)間穿過線圈磁通量的變化量為2nBS B．t3時(shí)刻穿過線圈的磁通量變化率為nBSω C．從t3到t4這段時(shí)間通過電阻R的電荷量為nBSRD．電流表的示數(shù)為nBSω【解答】解：A、t1時(shí)刻和t3時(shí)刻，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，穿過線框的磁通量為零，則從t1到t3這段時(shí)間內(nèi)，穿過線圈磁通量的變化量為0，故A錯(cuò)誤；B、t3時(shí)刻線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為Em＝nBSω＝nΔΦ則磁通量的變化率為ΔΦΔt=故B錯(cuò)誤；C、從t3到t4這段時(shí)間平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=nΔΦΔt由閉合電路歐姆定律得：I通過電阻R的電荷量為q=I聯(lián)立解得：q=故C錯(cuò)誤；D、電流表的示數(shù)為有效值，為I=故D正確。故選：D。學(xué)問點(diǎn)三正弦式交變流的公式和圖像【學(xué)問梳理】1．正弦式交變電流的公式和圖像可以具體描述交變電流的狀況．若線圈通過中性面時(shí)開頭計(jì)時(shí)，交變電流的圖像是正弦曲線．2．若已知電壓、電流最大值分別是Um、Im，周期為T，則正弦式交變電流電壓、電流表達(dá)式分別為u＝Umsin

eq\f(2π,Τ)t，i＝Imsin

eq\f(2π,T)t.3．正弦式交變電壓的圖像如圖所示（2023春?荔灣區(qū)期末）一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)與電壓表V、小燈泡按圖甲所示電路連接，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈電阻不能忽視，則?（）A．在t＝0.02s時(shí)，線圈磁通量為0 B．電壓表V的示數(shù)為36V C．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝362sin100πt（V） D．1s內(nèi)流過小燈泡的電流方向轉(zhuǎn)變50次【解答】解：A、由圖像得，t＝0.02s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，穿過線圈的磁通量最大，故A錯(cuò)誤；B、由圖像得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值為Em＝362V電動(dòng)勢(shì)的有效值為E=Em2電壓表的示數(shù)為U=RR+rE故B錯(cuò)誤；C、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=2πT=則發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝Emsinωt＝362sin100πt（V）故C錯(cuò)誤；D、溝通電的頻率為f=1T=一個(gè)周期內(nèi)電流方向變化兩次，則1s內(nèi)電流方向完成周期性變化的次數(shù)為50次，故D正確。故選：D。（2022秋?葫蘆島期末）如圖甲所示，100匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的中心軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化曲線如圖乙所示，若外接電阻的阻值R＝9Ω，線圈的電阻r＝1Ω，則下列說法正確的是（）A．t＝0.02s時(shí)通過線圈的磁通量為零 B．t＝0.02s時(shí)線圈恰好垂直中性面 C．電壓表的示數(shù)為452D．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式e＝100sin40πt（V）【解答】解：AB．依據(jù)乙圖知t＝0.02s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，此時(shí)線圈處于中性面位置，通過線圈的磁通量最大，故AB錯(cuò)誤；C．由圖可知電動(dòng)勢(shì)的最大值為100V，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為U=Em2=1002V=50D．依據(jù)乙圖可知，線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T＝4×10﹣2s，可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=Emsinωt(V)=故選：C。（2023春?安徽期中）圖甲為溝通發(fā)電機(jī)示意圖，線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞固定軸OO'沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈的匝數(shù)為N，線圈的電阻為r，定值電阻為R，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙。若電表均為抱負(fù)溝通電表，下列說法中正確的是（）A．1s內(nèi)線圈通過中性面12tB．穿過線圈的磁通量最大為t0C．電壓表的讀數(shù)為RED．一個(gè)周期內(nèi)通過電流表的電量為2【解答】解：A、由圖可知，交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為E0，周期為2t0。一個(gè)周期內(nèi)矩形線圈通過兩次中性面，所以1s內(nèi)線圈通過中性面1t0次，故B．依據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E0＝NBSω＝NΦmω其中ω=可得穿過線圈的磁通量最大為Φm=t0EC、電壓表的讀數(shù)是路端電壓的有效值，所以U=2RED、依據(jù)q=It=NΔΦR+r，在一個(gè)周期內(nèi)，磁通量的變化為0，所以通過電流表的電量為故選：B。學(xué)問點(diǎn)四電感和電容對(duì)交變電流的影響1.電感器對(duì)交變電流的阻礙作用(1)感抗：電感器對(duì)交變電流阻礙作用的大小.(2)影響因素：線圈的自感系數(shù)越大，溝通的頻率越高，感抗越大.(3)感抗的應(yīng)用類型區(qū)分低頻扼流圈高頻扼流圈自感系數(shù)較大較小感抗大小較大較小作用通直流、阻溝通通直流、通低頻、阻高頻2.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用(1)容抗：電容器對(duì)交變電流阻礙作用的大小.(2)影響因素：電容器的電容越大，溝通的頻率越高，容抗越小.(3)作用：“通溝通，隔直流；通高頻，阻低頻”.（2023春?閻良區(qū)期末）如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，A、B兩端加直流電壓時(shí)，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮；當(dāng)A、B兩端加上有效值和直流電壓相等的溝通電壓時(shí)，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A．與甲燈串聯(lián)的元件X是電容器 B．與乙燈串聯(lián)的元件Y是電阻 C．與甲燈串聯(lián)的元件X是電感線圈 D．與乙燈串聯(lián)的元件Y是電感線圈【解答】解：當(dāng)A、B兩端加直流電壓時(shí)，甲燈正常發(fā)光，乙燈完全不亮，說明乙支路為開路，依據(jù)電容器的特性可知乙燈串聯(lián)的元件Y可能是電容器；當(dāng)A、B兩端加上有效值和直流電壓相等的溝通電壓時(shí)，甲燈發(fā)出微弱的光，依據(jù)電感線圈的特性可知與甲燈串聯(lián)的元件X是電感線圈；當(dāng)A、B兩端加上有效值和直流電壓相等的溝通電壓時(shí)，乙燈能正常發(fā)光，依據(jù)電容器的特性可知與乙燈串聯(lián)的元件Y是電容器；綜上分析可知，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。（2023春?湟中區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，把電阻R、電感線圈L、電容器C分別串聯(lián)一個(gè)燈泡后，并聯(lián)接在溝通電源的兩端，三盞燈亮度相同。要使燈泡L1變亮、燈泡L2變暗，下列措施中可行的是（）A．只減小溝通電的電壓 B．只增大溝通電的電壓u C．只減小溝通電的頻率 D．只增大溝通電的頻率【解答】解：與燈泡L1串聯(lián)的是電感線圈，依據(jù)感抗公式XL＝2πfL，要使燈泡L1變亮，應(yīng)減小感抗，即減小f或L，或同時(shí)減小f或L；與燈泡L2串聯(lián)的是電容器，依據(jù)容抗公式XC=12πfC，要使燈泡L2變暗，應(yīng)增大容抗，即減小f或C，或同時(shí)減小增大溝通電的電壓，燈泡L1、燈泡L2、燈泡L3都變亮。綜上分析，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C。（2023?皇姑區(qū)校級(jí)模擬）在如圖所示的電路中，L是直流電阻可以忽視的電感線圈，電流計(jì)G可視為抱負(fù)電表，先將開關(guān)S置于a處，待電路穩(wěn)定后將開關(guān)S移至b處同時(shí)開頭計(jì)時(shí)，電感線圈L和電容器C組成振蕩電路，其振蕩周期為T。下列說法正確的是（）A．開關(guān)S剛移至b處，電流計(jì)G中將有從左向右的電流經(jīng)過 B．0～T4過程中，電容器C．t=T4時(shí)刻，電感線圈LD．3T4～T【解答】解：A．開關(guān)S置于a處時(shí)，電容器C上極板接電源正極，開關(guān)S移至b處瞬間，電容器C開頭放電，電流計(jì)G中將有從右向左的電流經(jīng)過，故A錯(cuò)誤；B．0～T4過程中，電容器C放電，帶電量qC．t=T4時(shí)刻，電容器放電完畢，電容器極板上沒有電荷，電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能，所以此時(shí)電感線圈L中磁場能最大，故D．3T4～T過程是電容器充電過程，此時(shí)電路中的電流漸漸變小，所以電流計(jì)G故選：C。模塊二鞏固提高（2023春?西城區(qū)校級(jí)期末）溝通發(fā)電機(jī)在t＝0時(shí)刻的示意圖如圖所示，其中滑環(huán)K與線圈AB邊相連，滑環(huán)L與線圈CD邊相連，流過電阻的電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝20sin（100πt）（A）。下列說法正確的是（）A．t＝0時(shí)刻通過線圈的磁通量為零 B．t＝0時(shí)刻線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 C．t＝0時(shí)刻溝通電流表的示數(shù)為零 D．線圈的轉(zhuǎn)速為100r/s【解答】解：AB、t＝0時(shí)刻線圈與磁場方向垂直，通過線圈的磁通量最大，磁通量變化率為零，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故A錯(cuò)誤、B正確；C、溝通電流表的示數(shù)為有效值，則t＝0時(shí)刻溝通電流表的示數(shù)不為零，故C錯(cuò)誤；D、由i＝20sin（100πt）（A）得，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝100πrad/s則線圈的轉(zhuǎn)速n=ω2π=故D錯(cuò)誤。故選：B。（2023春?揚(yáng)州期中）一個(gè)矩形線框在勻強(qiáng)磁場中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦式溝通電電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．線框繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為10rad/s B．該圖像是從線框處于中性面時(shí)開頭計(jì)時(shí)的 C．0～0.1s內(nèi)，該交變電流的平均值為5V D．一個(gè)周期內(nèi)電流方向轉(zhuǎn)變1次【解答】解：A、由題圖可知，電動(dòng)勢(shì)的變化周期T＝0.2s，則線框繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=2πT=2π0.2rad/s＝10B、t＝0時(shí)刻電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為零，線框的磁通量最大，可知該圖像是從線框處于中性面時(shí)開頭計(jì)時(shí)的，故B正確；C、由題意可得電動(dòng)勢(shì)最大值Em＝10V，則有Em＝BSω＝10V0﹣0.1s內(nèi)，該交變電流的電動(dòng)勢(shì)平均值為E聯(lián)立解得：E=20πD、線圈每次通過中性面時(shí)電流要轉(zhuǎn)變一次，一個(gè)周期內(nèi)線圈通過中性面2次，則一個(gè)周期內(nèi)電流方向轉(zhuǎn)變2次，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2023春?如皋市校級(jí)月考）通過某溝通電流表的電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，該電流表的示數(shù)是（）A．32A B．42A C．522A【解答】解：溝通電流表的示數(shù)為電流的有效值。設(shè)該溝通電電流有效值為I，周期為T。依據(jù)有效值的定義得I2RT＝（42）2R?T2+（32）2R解得：I＝5A則該電流表的示數(shù)為5A，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。（2023春?成都期末）圖（a）為某爭辯小組的自制溝通發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖。某次試驗(yàn)中線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，利用示波器測出其產(chǎn)生的正弦溝通電電壓u隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖（b）所示，線圈及導(dǎo)線電阻不計(jì)，若想用此發(fā)電機(jī)產(chǎn)生“220V、50Hz”的溝通電，下列操作正確的是（）A．僅調(diào)整線圈的匝數(shù)為原來2倍 B．僅調(diào)整線圈的面積為原來2倍 C．僅調(diào)整勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為原來22倍D．僅調(diào)整線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為原來2倍【解答】解：由圖像得，溝通電電動(dòng)勢(shì)的峰值為Um＝1102V周期為T＝0.02s則頻率為f=1T=溝通電的峰值公式為Um＝NBSω“220V、50Hz”的溝通電的峰值為Um′＝2202VA、若僅調(diào)整線圈的匝數(shù)為原來2倍，則溝通電的峰值變?yōu)樵瓉淼膬杀?，即?202V，溝通電的頻率不變，為50Hz，可以產(chǎn)生“220V、50Hz”的溝通電，故A正確；B、若僅調(diào)整線圈的面積為原來2倍，則溝通電的峰值變?yōu)樵瓉淼?倍，即為220V，溝通電的頻率不變，為50Hz，不能產(chǎn)生“220V、50Hz”的溝通電，故B錯(cuò)誤；C、若僅調(diào)整勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為原來22倍，則溝通電的峰值變?yōu)樵瓉淼?2倍，即為440V，溝通電的頻率不變，為50Hz，不能產(chǎn)生“220V、50Hz”的溝通電，故D、若僅調(diào)整線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為原來2倍，由ω＝2πn得，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則溝通電的峰值變?yōu)樵瓉淼膬杀?，即?202V，由f=1T=ω2π得，溝通電的頻率變?yōu)樵瓉淼膬杀?，?00Hz，不能產(chǎn)生“220V故選：A。（2023春?番禺區(qū)期末）某小組用圖a的風(fēng)速儀爭辯溝通電，風(fēng)杯在風(fēng)力作用下帶動(dòng)與其連在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)；某一風(fēng)速時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流如圖b所示，則（）A．該交變電流的周期為t0 B．該交變電流的頻率為2t0 C．該交變電流的有效值為22D．該交變電流的峰值為2【解答】解：A、由圖像得，該交變電流的周期為2t0，故A錯(cuò)誤；B、該交變電流的頻率為f=故B錯(cuò)誤；CD、由圖像得，該交變電流的峰值為Im，則該交變電流的有效值為I=Im故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。（2023春?重慶期末）如圖所示，單匝矩形閉合線框abcd的bc邊位于豎直虛線OO′處，整個(gè)空間有垂直紙面對(duì)里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，該線框可繞虛線OO′在水平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。該線框電阻為R，長度bc＝2ab＝2l，則該線框的電功率為（）A．4B2l4ω2R B．3B【解答】解：線框繞虛線OO′在水平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，該線框的電動(dòng)勢(shì)最大值E有效值E=該線框的電功率為P=聯(lián)立解得P=故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。（2023?滄州一模）如圖所示，面積為S、電阻為R的單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場中（cd邊右側(cè)沒有磁場）。若線框從圖示位置開頭繞與cd邊重合的豎直固定軸以角速度ω開頭勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則線框旋轉(zhuǎn)一周的過程中，下列說法正確的是（）A．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為BSω2B．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為BSω2C．線框中感應(yīng)電流的有效值為BSω2D．從圖示位置開頭轉(zhuǎn)過π6的過程中，通過導(dǎo)線某橫截面的電荷量為【解答】解：A．線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝BSω故A錯(cuò)誤；BC．由有效值的定義得(可得E有=故B正確，C錯(cuò)誤；D．線框轉(zhuǎn)過π6后，此時(shí)線框的有效面積為依據(jù)q=可得通過某橫截面的電荷量為q=故D錯(cuò)誤。故選：B。（2023?龍鳳區(qū)校級(jí)模擬）為進(jìn)展新能源，某科研小組制作了一個(gè)小型波浪發(fā)電機(jī)，磁鐵固定在水中，S極上套有一個(gè)浮筒，浮筒上繞有線圈，其截面示意圖如圖甲所示，浮筒可隨波浪上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)切割磁感線而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示，線圈電阻r＝2Ω，匝數(shù)為100匝，線圈處磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T，線圈的直徑d=2m，把線圈與阻值R＝8A．浮筒在豎直方向上下振動(dòng)的頻率為2.5Hz B．發(fā)電機(jī)的輸出功率為1.28W C．小燈泡的額定電壓為4V D．浮筒在豎直方向上下運(yùn)動(dòng)的最大速度為0.4【解答】解：A、由圖乙可知交變電流的周期為T＝0.4s，則交變電流的頻率為f=1浮筒在豎直方向上下振動(dòng)的頻率與交變電流的頻率相同，即浮筒在豎直方向上下振動(dòng)的頻率為2.5Hz，故A正確；BC、由乙圖可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為Em＝42V，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為E=E依據(jù)閉合電路的歐姆定律，線圈中的電流有效值為I=E由此時(shí)小燈泡正好正常發(fā)光，小燈泡的額定電壓為U＝IR＝0.4×8V＝3.2V發(fā)電機(jī)輸出功率為P＝UI＝0.4×3.2W＝1.28W，故B正確，C錯(cuò)誤；D、由Em＝NBLvm，解得浮筒在豎直方向上下運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm=E故選：C。（2023春?南崗區(qū)校級(jí)月考）甲、乙、丙三圖中各段曲線均為正弦曲線的一部分，關(guān)于四圖，下列說法正確的是（）A．圖甲中電流的峰值為2A，有效值為2A，周期為5s B．圖乙中電流的峰值為5A，有效值為2.52AC．圖丙中電流的峰值為2A，有效值為2A D．圖丁中電流的最大值為4A，有效值為2A，周期為2s【解答】答：A、圖甲中電流的峰值為2A，有效值為I1=22A=2A，周期為B、乙中電流的峰值為5A，有效值為I2=52A=C、丙中電流的峰值為2A，設(shè)有效值為I3，由有效值定義：I32RT=(22)2D、丁中電流的最大值為4A，設(shè)有效值為I4，由有效值定義：I42RT=42RT2+故選：B。（2023春?和平區(qū)校級(jí)月考）圖為發(fā)電機(jī)的原理圖。邊長為L的n匝正方形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場的中心軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，線圈電阻不計(jì)，外接電阻R和電壓表，下列說法正確的是（）A．從圖示位置開頭計(jì)時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝nBL2ωsinωt B．若將電阻R換成電容器，電容器的耐壓值可以為22C．從圖示位置轉(zhuǎn)過90°流過R中的電量q=BD．線框轉(zhuǎn)一周，外力所做的功為W=【解答】解：A．圖示位置為垂直中性面位置，從圖示位置開頭計(jì)時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝nBL2ωcosωt，故A錯(cuò)誤；B．電容器的耐壓值為其溝通電的最大值，必需保證線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于耐壓值，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為nBL2ω，故B錯(cuò)誤；C．從圖示位置轉(zhuǎn)過90°流過R中的電量q=