备考2024届高考物理一轮复习强化训练第十三章交变电流电磁振荡与电磁波传感器第1讲交变电流的产生和描述

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A.线圈转动的角速度为4ω
B.灯泡两端电压有效值为32nBL2ω
C.若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为42nBL2ω3
D.若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮
解析 大轮和小轮通过皮带传动，线速度v相同，小轮和线圈同轴转动，角速度相同，根据v＝ωr并结合大轮与小轮半径之比为4∶1可知小轮和线圈转动的角速度为4ω，A对；由题意可知，线圈围成的面积S＝L2，产生的感应电动势的最大值为Emax＝nBS·4ω＝4nBL2ω，产生的感应电动势的有效值为E＝Emax2＝22nBL2ω，根据串联电路分压规律可知灯泡两端电压的有效值为U＝RR＋RE＝2nBL2ω，B错；若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L的多匝正方形线圈，则线圈的匝数变为原来的2倍，线圈产生感应电动势的最大值变为E'max＝8nBL2ω，有效值变为E'＝E' max2＝42nBL2ω，结合电阻定律R＝ρlS横截可知线圈电阻变为原来的2倍，即2R，根据串联电路分压规律可得灯泡两端电压的有效值为U'＝RE'R+2R＝42nBL2ω3，C对；若仅将小轮半径变为原来的两倍，则小轮和线圈转动的角速度变小，线圈产生的感应电动势有效值变小，灯泡两端电压变小，灯泡变暗，D错.
2.[交变电流变化规律/2022广东]如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图.定子是仅匝数n不同的两线圈，n1＞n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流.不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（ B ）
A.两线圈产生的电动势的有效值相等
B.两线圈产生的交变电流频率相等
C.两线圈产生的电动势同时达到最大值
D.两电阻消耗的电功率相等
解析 由于两线圈匝数不同，根据法拉第电磁感应定律可知，在两线圈中产生的电动势最大值不相等，有效值不相等，A错误；由于转子匀速转动的周期等于两线圈产生交流电的周期，所以两线圈产生的交变电流频率相等，B正确；由于两线圈轴线在同一平面内且相互垂直，所以两线圈产生的感应电动势一个在最大值时，另一个为零，C错误；由于在两线圈中产生的电动势的有效值不相等，根据P＝E2R可知，两电阻消耗的电功率不相等，D错误.
3.[交变电流的图像/2022海南]如图，矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω匀速转动.线框面积为S，匝数为n，磁感应强度大小为B，t＝0时线框平面与磁场方向平行.下列四幅图中能正确表示线框上产生的感应电动势e随时间t变化关系的是（ B ）

A B

C D
解析 →B正确
4.[交流电有效值的理解与计算/2021辽宁]如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO'以角速度ω匀速转动，ab边距轴L4.线圈中感应电动势的有效值为（ B ）
A.NBL2ωB.22NBL2ω
C.12NBL2ωD.24NBL2ω
解析 面积为L2、绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO‘以角速度ω匀速转动的线圈，产生的感应电动势最大值为Em＝NBL2ω，有效值为E＝22Em＝22NBL2ω，B正确，A、C、D错误.