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    2023届高考物理一轮复习单元双测——交变电流A卷 Word版含解析

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    2023届高考物理一轮复习单元双测——交变电流A卷 Word版含解析

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    这是一份2023届高考物理一轮复习单元双测——交变电流A卷 Word版含解析,共23页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
    第十九单元 交变电流
    A卷 新题基础练
    一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
    1.如图所示是一交变电流的i-t图象,则该交变电流的有效值为(  )

    A. B. C. D.
    2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心接头,电压表V和电流表A均为理想电表,除滑动变阻器电阻R和定值电阻R0以外的其余电阻不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt(V)。下列说法中正确的是(  )

    A.时刻,c、d两点间的电压瞬时值为110V
    B.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为
    C.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
    D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变大
    3.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示,产生的交变电动势随时间变化的规律如下左图所示,已知线框内阻为1.0Ω,外接一只电阻为9.0Ω的灯泡,则(  )

    A.电压表V的示数为20V
    B.电路中的电流方向每秒改变5次
    C.0.1s时,线圈处于中性面
    D.电动势的瞬时值表达式为
    4.2020年3月28日消息,随着复产复工有序推进,全国发电量、用电量出现明显回升。如图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,单匝线圈逆时针匀速转动,产生的交变电流随时间按正弦规律变化,其图像如图乙所示,以下说法正确的是(  )

    A.线圈转动两周,电流的方向改变2次
    B.从线圈经过图示位置开始计时,则电动势e随时间变化的规律为
    C.在到时间内,穿过线圈的磁通量逐渐增大
    D.若只将线圈的转速变为原来的2倍,则周期变为
    5.一台发电机的结构示意图如图所示,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。若从图所示位置开始计时,此时电动势为正值,图中能正确反映线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律的是(  )

    A.B.C.D.
    6.远距离输电示意图如图甲所示,发电机的输出电压变化规律如图乙。输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为、。降压变压器原、副线圈匝数分别为、(变压器均为理想变压器)。降压变压器的输出电压为220V,则下列说法中正确的(  )

    A.通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大
    B.
    C.乙图中电压的瞬时值表达式为
    D.升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
    7.如图是家庭漏电保护开关主要部分的原理图,P是变压器铁芯,入户的火线和零线采用双线绕法,绕在铁芯的一侧作为原线圈,然后再接入用电器,接在副线圈M、N两端之间的是一个脱扣开关的控制器Q。脱扣开关本身没有画出,它的作用是同时接通或切断火线和零线,M与N之间没有电压时,Q使脱扣开关闭合;M与N之间有电压时,Q使脱扣开关立即断开。下列说法错误的有(  )

    A.该漏电保护开关应用了电磁感应原理
    B.用户正常用电时,M与N间没有电压
    C.漏电时,变压器的铁芯中有磁通量的变化
    D.漏电时,M与N间没有电压,Q使脱扣开关闭合
    二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
    8.如图所示的是一远距离输电示意图,图中均为理想变压器,输电导线总电阻为R。则下列关系式正确的是

    A.输电导线中的电流强度
    B.热损失的功率
    C.两变压器线圈匝数比满足
    D.变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的关系满足I2>I3
    9.如图所示,矩形金属线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路,当变压器原线圈中的滑片置于最上端时,原、副线圈的匝数比为k:1。矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计。则下列说法正确的是(  )

    A.原线圈中输入电流与副线圈中电流大小之比为k
    B.当滑片P置于最上端时,电压表示数为
    C.若将矩形线圈面积减为原来一半,转速加倍,其他条件不变,则灯L1会变亮,灯L2会变暗
    D.其他条件不变,当滑片P向下移动,电压表示数增大
    10.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,、、、、、为六只规格均为“6V,3W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压的图像如图乙所示。以下说法中正确的是(  )

    A.副线圈两端交变电流的频率为50Hz B.电压表的示数为36V
    C.只有灯能正常发光 D.1min内消耗的电能为
    三、非选择题:共6小题,共54分,考生根据要求作答
    11.有一台内阻为1 Ω的发电机,供给一学校照明用电,如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4,降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1,输电线的总电阻为4 Ω。全校共有22个班,每班有“220 V 40 W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则
    (1)发电机的输出功率多大?
    (2)发电机的电动势多大?
    (3)输电效率为多少?





    12.如图所示,理想变压器原线圈中输入电压U1=3300V,副线圈两端电压U2=220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的理想交流电压表V的示数U=2V。求:
    (1)原线圈的匝数n1;
    (2)当开关S断开时,电流表A2的示数I2=5A,电流表A1的示数I1;
    (3)在(2)情况下,当开关S闭合时,电流表A1的示数I1'。





    13.图甲为一台小型交流发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈匝数为300匝、内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻恒为9 Ω,求:
    (1)发电机1s内输出的电能;
    (2)在1×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量。






    14. 2020年12月11日连淮扬镇铁路正式开通运营,扬州全域迈入“高铁时代”,高铁站为了防止意外停电,准备了应急电源(交流发电机)。如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。磁感应强度B=0.5T,ab长20厘米,bc长10厘米,角速度ω=100rad/s。求:
    (1)交流发电机产生的电动势最大值;(2)电路中交流电压表的示数;(3)电阻R上的功率。



    15.如图甲为手机无线充电工作原理示意图,它由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数为N=50匝,电阻r=1.0 Ω,在它的c、d两端接一阻值R=9.0 Ω的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间变化规律如图乙所示,可在受电线圈中产生正弦式交变电流。求:
    (1)交流电压表的示数为多少?
    (2)无线充电1分钟,电阻R上接受电能多少?
    (3)从t1到t2时间内,通过电阻R的电荷量。






    16.某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为,磁场均沿铁芯半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长、。线圈以角速度绕中心轴匀速转动,在时刻bc和ad边同时进入磁场,在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r,外接电阻为R。
    (1)求出感应电动势的最大值。
    (2)若产生的交变电流的周期为T,最大值为,画出感应电动势随时间变化的图像。
    (3)求线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F。
    (4)计算外接电阻上电流的有效值I。

    第十九单元 交变电流
    A卷 新题基础练
    一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
    1.如图所示是一交变电流的i-t图象,则该交变电流的有效值为(  )

    A. B. C. D.
    【答案】B
    【解析】设交变电流的有效值为I,周期为T,电阻为R,则

    解得
    I=A
    故选B。
    2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心接头,电压表V和电流表A均为理想电表,除滑动变阻器电阻R和定值电阻R0以外的其余电阻不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt(V)。下列说法中正确的是(  )

    A.时刻,c、d两点间的电压瞬时值为110V
    B.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为
    C.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
    D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变大
    【答案】D
    【解析】A.由c、d两点间的电压瞬时值表达式
    u1=220sin 100πt(V)
    可知,当t= s时
    u1=220sinV=110V
    选项A错误;
    B.由


    U2==220× V=22 V
    故电压表示数小于22 V,选项B错误;
    C.单刀双掷开关与a连接,滑片P向上移动时,电流表示数变小,电压表示数变大,选项C错误;
    D.当单刀双掷开关由a扳向b时,原、副线圈匝数比由10∶1变成5∶1,且原线圈两端电压不变,可知输出电压增大,两电表示数均变大,选项D正确。
    故选D。
    3.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图所示,产生的交变电动势随时间变化的规律如下左图所示,已知线框内阻为1.0Ω,外接一只电阻为9.0Ω的灯泡,则(  )

    A.电压表V的示数为20V
    B.电路中的电流方向每秒改变5次
    C.0.1s时,线圈处于中性面
    D.电动势的瞬时值表达式为
    【答案】D
    【解析】A.通过左侧图像可知电动势有效值为

    由闭合电路欧姆定律可知

    由欧姆定律可知电压表V的示数为

    故A错误;
    B.根据左图可知交变电流的周期为,其频率为

    每个周期内电流方向改变两次,说明电路中的电流方向每秒改变10次,故B错误;
    C.0.1s时,电动势最大,线圈处于与中性面垂直的位置,故C错误;
    D.电动势的最大值为,角速度

    零时刻电动势最大,电动势随时间按余弦规律变化,因此电动势的瞬时值表达式为

    故D正确。
    故选D。
    4.2020年3月28日消息,随着复产复工有序推进,全国发电量、用电量出现明显回升。如图所示,甲为一台小型发电机构造示意图,单匝线圈逆时针匀速转动,产生的交变电流随时间按正弦规律变化,其图像如图乙所示,以下说法正确的是(  )

    A.线圈转动两周,电流的方向改变2次
    B.从线圈经过图示位置开始计时,则电动势e随时间变化的规律为
    C.在到时间内,穿过线圈的磁通量逐渐增大
    D.若只将线圈的转速变为原来的2倍,则周期变为
    【答案】D
    【解析】A.交变电流的方向在一个周期内方向改变两次,则线圈转动两圈,电流的方向改变4次,选项A错误;
    B.若从题图甲所示位置开始计时,即从垂直中性面位置开始计时,电动势e随时间变化的规律为,选项B错误;
    C.在到时间内,电流逐渐增大,穿过线圈的磁通量逐渐减小,选项C错误;
    D.由题图乙所示图像可知电流的瞬时表达式可表示为,则峰值为,周期为,转速,当转速变2倍,则角速度变为原来的2倍,周期变为原来的一半,即周期变为,选项D正确。
    故选D。
    5.一台发电机的结构示意图如图所示,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。若从图所示位置开始计时,此时电动势为正值,图中能正确反映线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律的是(  )

    A. B.
    C. D.
    【答案】D
    【解析】由于磁场为沿半径的辐向磁场,可以认为磁感应强度的大小不变,线圈始终垂直切割磁感线,所以产生的感应电动势大小不变,由于每个周期磁场方向要改变两次,所以产生的感应电动势的方向也要改变两次。
    故选D。
    6.远距离输电示意图如图甲所示,发电机的输出电压变化规律如图乙。输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为、。降压变压器原、副线圈匝数分别为、(变压器均为理想变压器)。降压变压器的输出电压为220V,则下列说法中正确的(  )

    A.通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大
    B.
    C.乙图中电压的瞬时值表达式为
    D.升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
    【答案】C
    【解析】A.变压器只改变电压,不会改变交流电的频率,因此通过升压变压器的电流频率与通过降压变压器的电流频率相同,A错误;
    BD.由于发电厂的交流电压的有效值为220V,用户得到的电压也是220V,但电能输送的过程中,有能量的损失,升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率,根据

    可知

    因此

    BD错误;
    C.交流电的周期为0.02s,因此角速度

    因此乙图中电压的瞬时值表达式为

    C正确。
    故选C。
    7.如图是家庭漏电保护开关主要部分的原理图,P是变压器铁芯,入户的火线和零线采用双线绕法,绕在铁芯的一侧作为原线圈,然后再接入用电器,接在副线圈M、N两端之间的是一个脱扣开关的控制器Q。脱扣开关本身没有画出,它的作用是同时接通或切断火线和零线,M与N之间没有电压时,Q使脱扣开关闭合;M与N之间有电压时,Q使脱扣开关立即断开。下列说法错误的有(  )

    A.该漏电保护开关应用了电磁感应原理
    B.用户正常用电时,M与N间没有电压
    C.漏电时,变压器的铁芯中有磁通量的变化
    D.漏电时,M与N间没有电压,Q使脱扣开关闭合
    【答案】D
    【解析】AB.该漏电保护开关应用了电磁感应原理,用户正常用电时,M与N间没有电压,是因为双线绕成的原线圈的两根导线中的电流总是大小相等、方向相反,穿过铁芯的磁通量总为零,副线圈中不会产生感应电动势,故选项AB正确;
    CD.漏电时,电流通过火线流向大地,不通过零线,这样变压器的铁芯中就会有磁通量的变化,从而在副线圈中产生感应电动势,即M与N间有电压,脱扣开关就会断开,故选项C正确,D错误。
    本题选错误的,故选D。

    二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
    8.如图所示的是一远距离输电示意图,图中均为理想变压器,输电导线总电阻为R。则下列关系式正确的是

    A.输电导线中的电流强度
    B.热损失的功率
    C.两变压器线圈匝数比满足
    D.变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的关系满足I2>I3
    【答案】AB
    【解析】A.因为是理想变压器,则P1=P2,其中P1=U1I1,P2=U2I2,所以

    选项A正确;
    B.输电线上的电流I2=I3,输电线上损失的电压为∆U=U2-U3,所以输电线上损失的功率为
    ∆P=∆UI3=(U2-U3)I3
    选项B正确;
    C.这是远距离输电示意图,所以变压器①是升压变压器,则副线圈匝数大于原线圈匝数,即


    变压器②是降压变压器,所以原线圈匝数大于副线圈匝数即

    所以

    故C错误;
    D.变压器①和输出电流和变压器②的输入电流都是输电线上的电流,二者相等,选项D错误。
    故选AB。
    9.如图所示,矩形金属线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路,当变压器原线圈中的滑片置于最上端时,原、副线圈的匝数比为k:1。矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁感应强度大小为B,线圈面积为S,转动的角速度为ω,匝数为N,线圈电阻不计。则下列说法正确的是(  )

    A.原线圈中输入电流与副线圈中电流大小之比为k
    B.当滑片P置于最上端时,电压表示数为
    C.若将矩形线圈面积减为原来一半,转速加倍,其他条件不变,则灯L1会变亮,灯L2会变暗
    D.其他条件不变,当滑片P向下移动,电压表示数增大
    【答案】CD
    【解析】A.变压器电流跟匝数成反比,所以原线圈中输入电流与副线圈中电流大小之比为,A错误;
    B.原线圈最大电压为

    其有效值为

    当滑片P置于最上端时,副线圈电压即电压表示数为

    其他条件不变,当滑片P向下移动,电压表示数增大,B错误,D正确;
    C.设转速为n,若将矩形线圈面积减为原来一半,转速加倍,其他条件不变,则

    转动频率为

    频率加倍,则副线圈的频率也加倍,电容器的容抗减小,电感器的感抗增大,所以灯L1会变亮,灯L2会变暗,C正确。
    故选CD。
    10.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,、、、、、为六只规格均为“6V,3W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压的图像如图乙所示。以下说法中正确的是(  )

    A.副线圈两端交变电流的频率为50Hz B.电压表的示数为36V
    C.只有灯能正常发光 D.1min内消耗的电能为
    【答案】AD
    【解析】A.由图象知交流电的周期为0.02s,变压器副线圈两端交变电流的频率50Hz,变压器不能改变交流电的频率,则副线圈两端交变电流的频率为50Hz,故A正确;
    B.由输入端交变电压u的图象,可求出有效值

    由图甲可知,灯L1两端分担一部分电压,则电压表的示数小于36V,故B错误;
    C.由原、副线圈匝数之比5:1,可得原、副线圈的电压之比5:1,电流之比1:5,设灯泡两端电压为U,则副线圈上电压为5U,所以



    则6灯正常发光,故C错误;
    D.1min内消耗的电能为

    故D正确。
    故选AD。


    三、非选择题:共6小题,共54分,考生根据要求作答
    11.有一台内阻为1 Ω的发电机,供给一学校照明用电,如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4,降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1,输电线的总电阻为4 Ω。全校共有22个班,每班有“220 V 40 W”灯6盏,若保证全部电灯正常发光,则
    (1)发电机的输出功率多大?
    (2)发电机的电动势多大?
    (3)输电效率为多少?

    【答案】(1)5 424 W;(2)250 V;(3)97.3%
    【解析】(1)降压变压器的输出功率为
    P=40×22×6 W=5 280 W
    降压变压器副线圈的电流
    I4=×6×22 A=24 A
    降压变压器原线圈的电流
    I3=I4=×24 A=6 A
    输电线损失的功率
    ΔP=I32R=144 W
    所以输入功率
    P=5 280 W+144 W=5 424 W
    (2)降压变压器原线圈电压为
    U3=U4=4×220 V=880 V
    输电线上损失的电压为
    ΔU=I3R=24 V
    升压变压器的输出电压为
    U2=880 V+24 V=904 V
    所以发电机原线圈电压
    U1=U2=×904 V=226 V
    发电机原线圈中电流为
    I1=I2=4×6 A=24 A
    发电机内阻分压
    Ur=24×1 V=24 V
    电动势为
    E=226 V+24 V=250 V
    (3)用户获得的实际功率
    P用=22×40×6 W=5 280 W
    则输电效率
    η=×100%=97.3%
    12.如图所示,理想变压器原线圈中输入电压U1=3300V,副线圈两端电压U2=220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的理想交流电压表V的示数U=2V。求:
    (1)原线圈的匝数n1;
    (2)当开关S断开时,电流表A2的示数I2=5A,电流表A1的示数I1;
    (3)在(2)情况下,当开关S闭合时,电流表A1的示数I1'。

    【答案】(1)1650匝;(2) (3)
    【解析】(1)由电压与变压器匝数的关系可得:

    (2)当开关S断开时,由输入功率等于输出功率

    可得

    (3)当开关S断开时,有:

    当开关S闭合时,设副线圈总电阻为,则有

    副线圈中的总电流为,则





    13.图甲为一台小型交流发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈匝数为300匝、内阻为1 Ω,外接灯泡的电阻恒为9 Ω,求:
    (1)发电机1s内输出的电能;
    (2)在1×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量。

    【答案】(1) ; (2)
    【解析】(1)由图乙可知,,则有效值为

    由闭合电路欧姆定律得,发电机的输出电压

    发电机1s内输出的电能

    带入数据解得:
    (2)1×10-2 s时刻,穿过线圈的磁通量最大。由图乙可知,交流电的周期,又


    带入数据解得:
    14. 2020年12月11日连淮扬镇铁路正式开通运营,扬州全域迈入“高铁时代”,高铁站为了防止意外停电,准备了应急电源(交流发电机)。如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。磁感应强度B=0.5T,ab长20厘米,bc长10厘米,角速度ω=100rad/s。求:
    (1)交流发电机产生的电动势最大值;
    (2)电路中交流电压表的示数;
    (3)电阻R上的功率。

    【答案】(1) 100V;(2)45V;(3)45W
    【解析】(1)感应电动势最大值

    代入数据解得

    (2)根据正弦交变电流电压的最大值是有效值的倍,所以电路中电压表的示数

    (3)R上产生的热功率

    15.如图甲为手机无线充电工作原理示意图,它由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数为N=50匝,电阻r=1.0 Ω,在它的c、d两端接一阻值R=9.0 Ω的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间变化规律如图乙所示,可在受电线圈中产生正弦式交变电流。求:
    (1)交流电压表的示数为多少?
    (2)无线充电1分钟,电阻R上接受电能多少?
    (3)从t1到t2时间内,通过电阻R的电荷量。

    【答案】(1) V;(2) 1080 J;(3) 2×10-3 C
    【解析】(1)由图可知,,故线圈中电动势的有效值为

    故交流电压表的示数为

    (2)R上的电能为

    (3)通过R的电荷量为

    16.某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为,磁场均沿铁芯半径方向。匝数为N的矩形线圈abcd的边长、。线圈以角速度绕中心轴匀速转动,在时刻bc和ad边同时进入磁场,在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r,外接电阻为R。
    (1)求出感应电动势的最大值。
    (2)若产生的交变电流的周期为T,最大值为,画出感应电动势随时间变化的图像。
    (3)求线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F。
    (4)计算外接电阻上电流的有效值I。


    【答案】(1);(2);(3);(4)
    【解析】(1)bc、ad边的运动速度,感应电动势的最大值为

    (2)感应电动势随时间变化的图像如图所示。


    (3)电流,bc边所受安培力,解得:

    (4)一个周期内,电阻R中有电流的时间,R上消耗的电能,根据有效值的定义得:,联立解得:


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