【物理】2018届二轮复习交变电流的产生及描述教案

【物理】2018届二轮复习交变电流的产生及描述教案

交变电流的产生及描述 ‎　核心填空　‎ 一、交变电流、交变电流的图像 ‎1．交变电流 ‎(1)定义：____________随时间做周期性变化的电流．‎ ‎(2)图像：如图251(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，如图(a)所示．‎ 图251‎ ‎2．正弦交变电流的产生和图像 ‎(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕________________方向的轴匀速转动．‎ ‎(2)中性面：与磁场方向________的平面，线圈通过中性面时，感应电流________．‎ ‎(3)正弦式交变电流变化规律：(从线圈位于中性面开始计时)‎ ‎①电动势(e)：e＝________；②电压(u)：u＝________；③电流(i)：i＝________．‎ ‎(4)正弦式交变电流变化图像：(从线圈位于中性面开始计时)‎ 图252‎ 二、描述交变电流的物理量 ‎1．峰值：Em＝________(N：线圈的匝数；S：线圈处于磁场中的有效面积；ω：线圈转动的角速度)．‎ ‎2．瞬时值：反映某一时刻交变电流的________和________．‎ ‎3．有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流值，即让交流电和直流电通过相同阻值的电阻，如果在相同时间内产生的________相等，则直流电的数值就是交流电的有效值．‎ ‎(1)正弦交流电有效值和峰值之间的关系：E＝________Em、U＝________Um、I＝________Im.‎ ‎(2)非正弦交流电的有效值应根据电流的热效应计算，计算时“相同时间”至少取一个周期．‎ ‎4．平均值：用法拉第电磁感应定律E＝________求解．‎ ‎5．周期和频率 ‎(1)周期：完成一次周期性变化所需要的________；‎ ‎(2)频率：每秒钟完成周期性变化的________；‎ ‎(3)周期和频率的关系：T＝，ω＝＝2πf.‎ ‎　易错判断　‎ ‎(1)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流．(　　)‎ ‎(2)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生改变．(　　)‎ ‎(3)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值．(　　)‎ ‎(4)交变电流的峰值总是有效值的倍．(　　)‎ ‎(5)线圈在磁场中每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次．(　　)‎ ‎(6)可以用平均值计算交变电流产生的热量．(　　)‎ ‎　考点一　交变电流的产生和描述 ‎1.正弦交变电流的各物理量规律及对应图像(线圈从中性面位置开始计时)‎ 物理量 函数关系 图像 磁通量 Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt 电动势 e＝Emsin ωt＝NBSωsin ωt 电压 u＝Umsin ωt＝sin ωt 电流 i＝Imsin ωt＝sin ωt ‎2.线圈从垂直中性面位置开始转动，Φt函数式：Φ＝Φmsin ωt＝BSsin ωt；et函数式：e＝Emcos ωt＝NBSωcos ωt.‎ ‎1 2015·怀化三模] 在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图253甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则(　　)‎ 图253‎ A．t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向平行 B．t＝0.01 s时线圈的磁通量变化率最大 C．线圈产生的交变电动势的频率为100 Hz D．线圈产生的交变电动势的有效值为311 V 式题 (多选)2015·南京盐城模拟] 如图254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按正弦规律变化，其et图像如图乙所示．发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω.则(　　)‎ 图254‎ A．电压表的示数为6 V ‎ B．发电机的输出功率为4 W C．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D．在0.5×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大 ‎■ 注意事项 ‎1．两个特殊位置的特点：‎ ‎①线圈平面与中性面重合时，S ⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变．‎ ‎②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变．‎ ‎2．电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次．‎ ‎3．交变电动势的最大值Em＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关．‎ ‎　考点二　交变电流“四值”的应用 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 瞬时值 ‎　交变电流某一时刻的值 e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt ‎　计算线圈某时刻的受力情况 峰值 ‎　最大的瞬时值 Em＝NBSω Im＝ 讨论电容器的击穿电压 有效值 ‎　跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 用于正(余)‎ 弦式电流：‎ E＝ ‎ U＝ I＝ ‎　(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)‎ ‎　(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值 ‎　(3)保险丝的熔断电流为有效值 平均值 ‎　交变电流图像中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值 E＝n I＝ ‎　计算通过电路截面的电荷量 ‎2 (多选)2015·保定联考] 如图255所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，绕垂直磁感线的对称轴OO′以角度速ω匀速转动，从图示位置转90°的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ 图255‎ A．通过电阻R的电荷量q＝ ‎ B．通过电阻R的电荷量q＝ C．外力做功平均功率P＝ D．从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为e＝NBSωsin ωt 式题 (多选)如图256所示，某玩具电磁驱动发电机可简化为在匀强磁场中的一匝闭合金属线圈，线圈平面与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度大小为B，线圈面积为S，电阻为R.当线圈以右边为轴，以恒定的角速度ω匀速转动时，下列叙述中正确的是(　　)‎ 图256‎ A．产生的感应电流的有效值为 B．转过30°时，线圈中的电流方向为逆时针 C．转过90°的过程中，通过线圈导线某一横截面的电荷量为 D．线圈转动一周产生的热量为 ‎■ 注意事项 ‎(1)明确交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的意义，有效值是与交变电流的热效应等效的恒定电流值，一般情况下交流电的电压、电流及电功率指的都是有效值，电容器的击穿电压应大于交流电的峰值；(2)计算线圈某时刻的受力情况时应使用电流的瞬时值；计算电功、电功率、电热等与电流的热效应有关的量时应使用有效值，保险丝的熔断电流为有效值；计算通过导线横截面的电荷量时应使用电流在一段时间内的平均值．‎ ‎　考点三　特殊交变电流的有效值的计算物理题根 ‎3 图257为交变电流随时间变化的图像，则交变电流有效值为(　　)‎ 图257‎ A. 5 A B. 5A C. A D. 3.5A ‎■ 题根分析 此题为矩形波交变电流，可以根据定义计算，在一个周期内交变电流产热等于恒定电流产热．‎ 常见的交变电流的有效值计算方法 ‎1．公式法 利用E＝、U＝、I＝计算，只适用于正(余)弦式交变电流．‎ ‎2．利用有效值的定义计算(非正弦式电流)‎ 计算时“相同时间”取一个周期或周期的整数倍．‎ ‎3．利用能量关系 当有电能和其他形式的能转化时，可利用能量守恒定律求有效值．‎ ‎■ 变式网络 式题1 家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调压方便且体积小．电压经电子调光灯调整后波形如图258所示，求灯泡两端的电压的有效值．‎ 图258‎ 式题2 2015·太原期中] 图259为某一交变电流图像，在第1个周期内，0～1×10－2 s电流恒为1 A，1×10－2～2×10－2 s的电流波形为正弦式交变电流的后半周期波形，求该交变电流的有效值．‎ 图259‎ 式题3 2015·郑州模拟] 某研究小组成员设计了一个如图2510所示的电路，与定值电阻R并联的电表是一个理想交流电压表， D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大)．在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝20 sin 100πt(V)，则交流电压表示数为(　　)‎ 图2510‎ A．10 V B．20 V C．15 V D．14.1 V 第25讲　交变电流的产生及描述 参考答案及解析 ‎【教材知识梳理】‎ 核心填空 一、1.(1)大小和方向都　2.(1) 垂直于磁场　(2)垂直　为零　(3)①Emsinωt　②Umsinωt　③Imsinωt 二、1.NBSω　2.大小　方向　3.热量　(1)　　　4.n　5.(1)时间　(2)次数 易错判断 ‎(1)(×)线圈在匀强磁场中绕不平行于磁场方向的轴匀速转动时才会产生正弦式交变电流．‎ ‎(2)(√)线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为零，电流改变方向．‎ ‎(3)(×)交流电压表和电流表测量的都是交流电的有效值．‎ ‎(4)(×)只有正弦交变电流的峰值才是有效值的倍．‎ ‎(5)(×)线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，所以，线圈在磁场中每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变两次．‎ ‎(6)(×)计算交变电流通过电阻产生的热量应根据有效值进行计算．‎ ‎【考点互动探究】‎ 考点一　交变电流的产生和描述 例1　A　‎ ‎【解析】 由图乙知t＝0.005 s时电动势最大，则此时线圈平面与磁场方向平行，选项A正确； t＝0.01 s时电动势为零，则线圈的磁通量变化率为零，选项B错误；由图乙可知周期为T＝0.02 s，则频率f＝＝50 Hz，选项C错误；线圈产生的交变电动势的峰值Em＝311 V，则有效值E＝＝＝220 V，选项D错误．‎ 变式题　CD　‎ ‎【解析】 由乙图知交变电动势的有效值为E＝6 V，电流有效值I＝＝0.6 A，则电压表读数U＝IR＝5.4 V，选项A错误；发电机输出功率P＝UI＝3.24 W，选项B错误；由电动势图像，t＝1.0×10－2 s时刻感应电动势瞬时值为零，说明此时线圈位于中性面，则穿过线圈的磁通量最大，选项C正确；t＝0.5×10－2 s时刻线圈的电动势最大，此时穿过线圈的磁通量变化率最大，选项D正确．‎ 考点二　交变电流“四值”的应用 例2　BC　‎ ‎【解析】 从图示位置转90°的过程中，磁通量变化量ΔΦ＝BS，通过电阻R的电荷量q＝IΔt＝·Δt＝N＝，选项A错误，B正确；矩形线圈绕垂直磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势最大值Em＝NBSω，感应电流有效值为I＝，外力做功平均功率P＝EmI＝I2(R＋r)＝，选项C正确；从图示位置开始计时，感应电动势随时间变化的规律为e＝NBSωsinωt＋＝NBSωcos ωt，选项D错误．‎ 变式题　AC　‎ ‎【解析】 线圈中产生的感应电动势最大值为Em＝BSω，电动势有效值为E＝Em＝BSω，则电流的有效值为I＝＝，选项A正确；据楞次定律可知转过30°时，线圈中感应电流方向为顺时针，选项B错误；由E＝，I＝，q＝IΔt，解得电荷量q＝＝，故选项C正确；线圈转一周的过程中，产生的热量为Q＝I2Rt＝，选项D错误．‎ 考点三　特殊交变电流的有效值的计算 例3　B　‎ 变式题1　 ‎【解析】 从ut图像看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为U1＝；后半周期电压为零．根据有效值的定义，T＝·＋0，解得U＝.‎ 变式题2　 A ‎【解析】 将该电流加在一个阻值为R的电阻上，设周期为T，则根据有效值的定义得：‎ ‎(1 A)2·R·＋R·＝I2RT 解得电流的有效值为：I＝ A.‎ 变式题3　D　【解析】 根据交流电有效值的定义，结合理想二极管的单向导电特点，有·T＝·＋0，解得交流电压表示数U′＝＝14.1 V.‎ ‎【教师备用习题】‎ ‎1．(多选)如图所示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0.01 s B．最大值是311 V C．有效值是220 V D．瞬时值表达式为u＝220sin 100πt(V)‎ ‎【答案】BC　‎ ‎2．(多选)一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交变电动势图像，根据图像提供的信息，以下说法正确的是(　　)‎ A．线圈转动的角速度为 rad/s B．电动势的有效值为14.1 V C．t ＝1.0×10－2 s时，线圈平面和磁场方向的夹角为30°‎ D．t＝1.5×10－2 s时，穿过线圈平面的磁通量最大 ‎【答案】ABC　‎ ‎【解析】 角速度ω＝＝ rad/s，选项A正确；电动势的有效值E＝＝14.1 V，选项B正确；电动势的瞬时值e＝20sin t(V)，将t＝1.0×10－2 s代入解得θ＝，故线圈平面和磁场方向的夹角为30°，选项C正确；t＝1.5×10－2 s时，线圈平面与磁场平行，磁通量最小，选项D错误．‎ ‎3．如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻 r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10 sin10πt(V)，则(　　)‎ A．该交变电流的频率为10 Hz B．该电动势的有效值为10 V C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W D．电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A ‎【答案】D　‎ ‎【解析】 正弦式交变电流的瞬时值表达式为e＝Em·sin ωt，可知Em＝10 V、ω＝10π rad/s，所以该电动势的有效值U有＝＝10 V，该交变电流的频率f＝＝5 Hz，A、B均错；电流表的示数表示电路中电流的有效值，即I有＝＝ A＝1 A，外电阻R消耗的电功率P＝IR＝9 W，C错，D对．‎ ‎4．(多选)如图甲所示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(　　)‎ 甲　　　　　　　　　　　　乙　　‎ 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时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左 ‎5．(多选)2014·天津卷]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像如图乙中曲线a、b所示，则(　　)‎ ‎　 　　甲　　　　 　　　乙 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 ‎【答案】AC　‎ ‎【解析】 从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时，曲线a表示的交变电动势的周期Ta＝4×10－2 s，频率fa＝＝25 Hz，曲线b表示的交变电动势的周期Tb＝6×10－2 s，故转速之比na∶nb＝Tb∶Ta＝3∶2，B错误，C正确；t＝0时刻交变电动势的瞬时值为零，线圈平面均与中性面重合，A正确；由Em＝NBSω可知，＝＝＝，故Emb＝Ema＝10 V，曲线b表示的交流电动势的有效值为5 V，D错误．‎ ‎6．2015·四川卷]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 C．有效值是Ne0 D．有效值是Ne0‎ ‎【答案】D　‎ ‎　课时作业(二十五) 第25讲　交变电流的产生和描述 一、单选题 ‎1．有一不动的矩形线圈abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图K251所示．该匀强磁场是由一对磁极N、S产生，磁极以OO′为轴匀速转动．在t＝0时刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转动，规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流i随时间t变化的图线是(　　)‎ 图K251‎ A　　　　　B　　　　　C　　　　　D 图K252‎ ‎2．2015·贵阳一模]在同一匀强磁场中，两个完全相同的矩形闭合金属线圈分别以不同的转速，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K253中曲线a、b所示．则(　　)‎ 图K253‎ A．t＝0时刻穿过两线圈的磁通量均为零 B．曲线a表示的交变电动势有效值为15 V C．曲线a表示的交变电动势频率为50 Hz D．曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2‎ ‎3．如图K254甲所示，将阻值为R＝5 Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流表串联在电路中测量电流的大小．则下列说法正确的是(　　)‎ 图K254‎ A．电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u＝2.5sin 100πt(V)‎ B．电阻R消耗的电功率为1.25 W C．若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，如图丙所示，当线圈的转速提升一倍时，电流表的示数为1 A D．这一交变电流与图丁所示电流比较，其有效值之比为 ‎4．一台发电机的结构示意图如图K255所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状．M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动．磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场，磁感应强度大小相等．若从图示位置开始计时电动势为正值，图K256中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是(　　)‎ 图K255‎ 图K256‎ ‎5．2015·泉州模拟]如图K257所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt的图是(　　)‎ 图K257‎ ‎6．2015·郑州模拟]如图K258所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为(　　)‎ 甲 乙 图K258‎ A．1∶ B．1∶2 C．1∶3 D．1∶6‎ ‎7．如图K259所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u＝20 sin 100πt (V)，则加在R2上的电压有效值为(　　)‎ 图K259‎ A．10 V B．20 V C．15 V D．5 V 二、多选题 ‎8．2015·东城模拟]北京市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为u＝220 sin 100πt(V)，对此交变电压，下列表述正确的是(　　)‎ A．最大值是220 V B．频率是50 Hz C．有效值是220 V D．周期是0.01 s ‎9．2015·沧州五校联考]如图K2510所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动周期为T0 .线圈产生的电动势的最大值为Em，则(　　)‎ 图K2510‎ A．线圈产生的电动势的有效值为Em B．线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为 C．线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em D．经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次 ‎10．如图K2511所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时(　　)‎ 图K2511‎ A．线圈中感应电流的方向为abcda B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω C．穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大 D．线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里 ‎11．如图K2512所示电路中，电源电压U＝311sin 100πt(V)，A、B间接有“220 V　440 W”的电暖宝、“220 V　220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法错误的是(　　)‎ 图K2512‎ A．交流电压表的示数为311 V B．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 A C．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍 D．抽油烟机1 min消耗的电能为1.32×104 J 三、计算题 ‎12．如图K2513所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈匝数N＝100匝，线圈电阻r＝3 Ω，ab＝cd＝0.5 m，bc＝ad＝0.4 m，磁感应强度B＝0.5 T，电阻R＝219 Ω，当线圈以n＝300 r/min的转速匀速转动时：‎ ‎(1)求感应电动势的最大值；‎ ‎(2)t＝0时刻，线圈在图示位置，写出此交变电动势的瞬时值表达式；‎ ‎(3)此电压表的示数是多少？‎ 图K2513‎ 课时作业(二十五)参考答案及解析 1． C　‎ ‎ 【解析】 磁极以OO′为轴匀速转动可等效为磁场不动，线圈向相反方向转动，在t＝0时刻，由右手定则可知，产生的感应电流方向为a→b→c→d→a，磁场的方向与线圈平行，感应电流最大，故图C正确．‎ 2． D　‎ 3． D　‎ ‎ 【解析】 图乙所示电流的最大值为Im＝0.5 A，由欧姆定律得Um＝ImR＝2.5 V，周期为T＝0.01 s，ω＝＝200π rad/s，所以R两端电压的表达式为u＝2.5sin 200πt(V)，选项A错误；该电流的有效值为I＝，电阻R消耗的电功率为P＝I2R，解得P＝0.625 W，选项B错误；若该交变电流由图丙所示矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生，当转速提升一倍时，电动势的最大值Em＝nBSω为原来的2倍，电路中电流的有效值I也是原来的2倍，I＝2× A≠1 A，选项C错误；图乙中的正弦交变电流的有效值为 A，图丁所示的交变电流虽然方向发生变化，但大小恒为0.5 A，可知选项D正确．‎ 4． D　‎ ‎ 【解析】 由于磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动过程中，垂直切割磁感线，所以D图正确反映了线圈中感应电动势e随时间t变化的规律．‎ 5． A　‎ ‎ 【解析】 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsin ωt，由这一原理可判断，A图中感应电动势为e＝BSωsin ωt，选项A正确；B图中的转动轴不在线圈所在平面内，C、D图转动轴与磁场方向平行，而不是垂直，线圈转动过程中穿过线圈的磁通量均不变，不能产生感应电流．‎ 6． C　‎ ‎ 【解析】 图甲中电流周期T1＝0.06 s，设电流有效值为I1，根据电流的热效应，有R×2＝IRT1，解得I1＝ A；图乙中电流有效值I2＝Im＝1 A．由W＝Q＝I2Rt知，＝＝，选项C正确．‎ 1． D　‎ ‎ 【解析】 电压值取正值时，即在前半个周期内，二极管电阻为零，R2上的电压等于输入电压值，电压值取负值时，即在后半周期内，二极管电阻无穷大，可看作断路，R2上的电压等于输入电压值的一半，因此可设加在R2的电压有效值为U，根据电流的热效应，在一个周期内满足T＝·＋·，解得U＝5 V，选项D正确．‎ 2． BC　‎ 3． BC　‎ ‎ 【解析】 由交变电流有效值和最大值的关系可知线圈产生的电动势的有效值为Em，选项A错误；由题意知线圈产生的电动势的最大值为Em＝BSω＝BS，故线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值BS＝，选项B正确；线圈转动过程中磁通量变化率的大小等于产生的感应电动势的大小，选项C正确；正弦式交变电流一个周期内电流方向变化两次，经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变4次，选项D错误．‎ 4． AC　‎ ‎ 【解析】 当线圈转至图示位置时由楞次定律可判断出线圈中感应电流的方向为abcda，线圈中的感应电动势为nBL1L2ω，穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大，选项A、C正确，选项B错误；线圈中电流I＝＝，线圈ad边所受安培力的大小F＝nBL2I＝，由左手定则判断知安培力方向垂直纸面向里，选项D错误．‎ 5． ABC　‎ ‎12．(1)314 V　(2)e＝314cos 10πt (V)　(3)219 V ‎【解析】 (1)线圈转速n＝300 r/min＝5 r/s 则角速度ω＝2πn＝10π rad/s 感应电动势的峰值Em＝NBSω＝314 V ‎(2)从线圈位于与中性面垂直位置开始计时，电动势瞬时值 e＝Emcos ωt 则电动势瞬时值表达式为 e＝Emcos ωt＝314cos 10πt (V)‎ ‎(3)电动势有效值E＝＝ 根据闭合电路欧姆定律 电压表示数U＝＝219 V