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专题75 交变电流的产生和描述
1．[2022·广东省梅州市模拟]如图，是一台旋转电枢式交流发动机的原理图，设线圈
的角速度为ω，感应电动势和感应电流的最大值分别为E 和I ，由图可以判断下列说法正
m m
确的是( )
A．电流计的左端为表的正极
B．交流电的方向在图乙的位置要改变一次
C．如果从图甲开始计时，线圈产生的感应电动势表示为e＝Esin ωt
m
D．如果从图乙开始计时，线圈产生的感应电流表示为i＝Isin ωt
m
2．下列各情况中，线圈都以角速度 ω绕图中的转动轴匀速转动，磁场均为匀强磁
场，其中不能产生正弦式交变电流的是( )
3．[2022·天津市考试]如图所示，闭合开关后，R＝5 Ω的电阻两端的交流电压为u
＝50sin 10πt V，电压表和电流表均为理想交流电表，则( )
A．该交流电周期为0.02 s
B．电压表的读数为100 V
C．电流表的读数为10 A
D．电阻的电功率为1 kW
4．[2022·江苏省常州市期末]在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动
轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法
不正确的是( )A．t＝0.01 s时穿过线框的磁通量最大
B．该线圈转动的角速度大小为πrad/s
C．该交变电动势的瞬时值表达式为e＝22sin (100πt) V
D．线框平面与中性面的夹角为45°时，电动势瞬时值为22 V
5．[2022·浙江省杭州地区期中]利用二极管的单向导电性可以将正弦式交变电压的波
形截去一半，这种方法称为半波整流．某研究小组的同学通过半波整流得到如图所示的直
流脉动电压图像，其周期、最大值、有效值分别为T、U 和U.若有另一直流脉动电压的最
m 0
大值也为U，但周期为2T，则该直流脉动电压的有效值为( )
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A．2U B．UC．U D．
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6．[2022·浙江省选考](多选)发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属
框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO′轴转动，阻值为R的电阻两端的
电压如图乙所示．其它电阻不计，图乙中的U 为已知量．则金属框转动一周( )
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A．框内电流方向不变
B．电动势的最大值为U
m
C．流过电阻的电荷
D．电阻产生的焦耳热
专题75 交变电流的产生和描述
1．C 交流发电机产生的是交变电流，电流计的左右端没有正负极之分，A错误；根
据交变电流产生的原理，线圈每经过一次中性面，电流方向改变一次，线圈在甲、丙图中
均处于中性面，电流方向都要改变一次，B错误；如果从图甲开始计时，线圈在甲图中处于中性面，线圈产生的感应电动势表示为e＝Esin ωt，C正确；如果从图乙开始计时，
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线圈在乙图中处于垂直于中性面，线圈产生的感应电流表示为i＝Icos ωt，D错误．
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2．A 图A中线框从图中位置转到线框完全在磁场过程中产生的感应电流大小恒定不
变，线框完全在磁场中转到图中位置过程中，电流方向相反，但大小恒定不变，产生的不
是正(余)弦交变电流；图B、C、D转轴均与磁场方向垂直，线框转动过程中分别产生正弦
或余弦规律变化的交变电流，均为正弦式交变电流．故选A.
3．C 该交流电的周期T＝＝ s＝0.2 s，A错误；电压表的读数为交流电的有效值，
即U＝ V＝50 V，B错误；电流表的读数为I＝＝ A＝10 A，C正确；电阻的电功率为P＝IU
＝10×50 W＝500 W，D错误．
4．B 由图像知：t＝0.01 s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，故 A
正确；该线圈转动的角速度大小为ω＝＝100π rad/s，故B错误；当t＝0时，电动势为
零，线圈平面与磁场方向垂直，故该交变电动势的瞬时值表达式为e＝Esin ωt＝22sin
m
(100πt)V，故C正确；线框平面与中性面的夹角为 45°时，电动势瞬时值为e＝Esin
m
45°＝22 V，故D正确．
5．C 由有效值的定义可得·＝T，解得U＝2U.对另一直流脉动电压有·T＝×2T，
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解得U′＝U，C正确．
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6．BD 当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，A错误；由图
乙可知，电动势的最大值为U，B正确；线圈转过半周，则流过电阻的电荷量为q＝IΔt＝
m
Δt＝＝，则金属框转过一周流过电阻的电荷量为q′＝2q＝，C错误；因为U＝BωL2，则
m
ω＝，金属框转过一周电阻产生焦耳热Q＝T＝·＝，D正确．
