[讲义答案]第6讲交变电流的产生和描述-b048e6965489_学而思高二全套_2020年寒假高二(1)_2020寒假目标985班高二物理直播班（课改）7讲章进完结_资料_讲义答案

答 案
C D
解析
第三讲知识引航
  
 
  有人说，他预测出第一次、第二次世界大战；有人说，他预见了泰坦尼克号的沉没；有人说，他制造了通古斯
大爆炸，威力是广岛核弹爆炸的
倍；有人说，他可以利用电磁，穿越时空；有人说，
将他的照片挂在机
密大楼的头号位置。 
 
  他被誉为史上最伟大的科学家、最接近神的人，现在，却很少有人知道他的事迹；《世界华人周刊》以这篇文
章，缅怀他伟大的一生：与爱迪生：“死磕”了一辈子，
次婉拒诺贝尔奖，放弃成为世界首富，为科学事业终身不
娶，每天只睡个小时，拥有
项发明，被称为“神”，最终，却死于贫穷。 
 
  他，就是，尼古拉·特斯拉。 
 
  尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，
年月
日~
年月日)，塞尔维亚裔美籍发明家、机械工程师、电气
工程师。他被认为是电力商业化的重要推动者之一，并因主持设计了现代交流电系统而最为人知。在迈克尔·法拉第
发现的电磁场理论的基础上，特斯拉在电磁场领域有着多项革命性的发明。他的多项相关专利以及电磁学的理论研
究工作是现代无线通信和无线电的基石。
模块1：交
：交变电
变电流的
流的产生
1  89%
知识引航
引航
1000
FBI
11
2
700
1856
7
10
1943
1
7
例题1
解：根据交变电流的定义可以判别出C、D选项正确，A、B中电流方向不变，不符合交变电流的定
义，故A、B选项错误。
答 案
D
解析
解：当电枢线圈转速提高倍时，其角速度为
。也就是说周期变小，则发电机工作时的电动势最
大值也变大，由
得，电动势最大值
， 
电动势的瞬时值表达式为
，故选D。
答 案
B
解析
解：线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次，故选项A错误； 
当线圈平面转到跟磁感线垂直位置时(中性面位置)，此时感应电流为，而转到跟磁感线平行位置
时，此时磁通量变化率最大，即感应电流最大，故选项C、D错误； 
由正弦式交变电流随时间变化规律可知，线圈每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，故
选项B正确。
答 案
C
解析
解：由图可知，线圈中的
边和
边不切割磁感线，不产生感应电动势，而
边和
边切割磁感
线运动，产生的感应电动势各为
和
，线圈中的总感应电动
势
，选项C正
确。
1  59%
1  88%
1  79%
模块2：交
：交变电
变电流的描述
流的描述
例题2
1
2ω
E
 =
0
NBSω
E
 =
m
2NBSω = 2E
 0
e =
′
2E
 sin2ωt
0
达标检测1
0
达标检测2
ab
cd
ad
bc
e
 =
ad
B
v sinωt
ad
e
 =
bc
B
v sinωt
bc
e = e
 +
ad
e
 =
bc
2B
v sinωt =
ad
2B
⋅
ad
 ⋅ω
sinωt =
( 2
ab
)
BSω sinωt
例题3
答 案
D
解析
解：由图可知，
，
，故A、B错； 
电路中的有效电流
，故C错； 
交变电流的最大值为
，D正确。
答 案
B C
解析
解：由交变电压的图像知，周期是
，A项错误； 
电压最大值是
，B项正确； 
电压有效值是
，C项正确； 
瞬时值表达式为
，D项错误。
答 案
B
解析
解：设交变电流的有效值为，根据有效值的定义，得
，解得
。
答 案
B
解析
根据电流的有效值概念可得：
，解得
，故选B。
1  38%
1  82%
1  69%
1
T = 0.250s
f =
 =
T
1
4Hz
I =
 =
 R
2
E
 
max
 A
10
 2
I
 =
max
 =
R
E
 
max
 A =
10
2
0.2A
达标检测3
0.02s
311V
u =
 =
 2
311V
220V
u = 311 sin100πt V
( )
例题4
I
I RT =
2
4
 A
R
 +
(
2
)
2
2
T
3
 A
R
 
(
2
)
2
2
T
I = 5A
达标检测4
6
 A
R ×
(
2
)
2
0.01s +
8
 A
R ×
(
2
)
2
0.01s = I R ×
2
0.02s
I = 10A
答 案
D
解析
解：穿过某个面的磁通量与线圈匝数无关，线圈在题设条件下，磁通量的变化量
，故选
项A错误； 
线圈转过
的时间为
，所以平均感应电动势
，故选项B错误； 
线圈产生的感应电动势的有效值
，线路中电流的有效值
，所以电阻
上产生的热量
，故选项C错误，D正确。 
故选D。
答 案
C D
解析
、
的正弦交变电流电源中
指的是有效值，其最大值为
，则电子器件的
电压在
范围内可以导电，故A错误； 
结合交流电的特点，每个周期内有两次
，所以每秒钟导电
（次），故C正确，B错误； 
由于
，所以一个周期内
以及
内导电，每个周期内分
两次共有一半时间导电，则每次导电时间为
，故D正确。 
故选CD。
答 案
开关断开时，电压表示数为
解析
1  67%
1
1  92%
例题5
ΔΦ = BS
90∘
Δt =
 =
4
T
 
2ω
π
=
E
N
 =
Δt
ΔΦ
N
 =
 
2ω
π
BS
 
π
2NBSω
E =
 =
 2
E
 
m
 
 2
NBSω
I =
 =
R + r
E
 
 (R + r)
2
NBSω
R
Q = I RΔt =
2
 
R
 =
( R + r
E
)
2
4
T
 
4(R + r)2
N B S ωRπ
2
2
2
例题6
100V
50Hz
100V
100
V
2
100V < u ⩽100
 V
2
100V < u ⩽100
 V
2
50 × 2 = 100
sin
 =
4
π
 =
100
 2
 
100
 
2
 2
 ∼
4
π
 2
π
 ∼
4
3π
2π
 =
4
T
 ×
4
1
 s =
50
1
0.005s
例题7
S
50V
解：感应电动势最大值为
， 
开关断开时，电压表示数为电源电动势的有效值
。
答 案
开关闭合时，电流表示数为
，电压表示数为
解析
解：开关闭合时，由闭合电路欧姆定律有
， 
电压表测路端电压，
， 
即电流表示数为
，电压表示数为
。
答 案
通过电阻
的电流最大值是
；电阻
上所消耗的电功率是
解析
解：通过
的电流的最大值
， 
电阻
上所消耗的电功率
。
答 案
。
解析
解：
、
边的运动速度
， 
感应电动势
， 
解得
。
答 案
。
解析
2  91%
3  83%
模块3：春季你会遇
：春季你会遇见
1
2
E
 =
m
nBSω = 100 × 0.5 × 0.1 × 0.2 × 50
 V =
2
50
 V
2
S
E =
 =
 2
E
 
m
50V
S
2A
40V
S
I =
 =
R + r
E
 A =
20 + 5
50
2A
U = IR = 2 × 20V = 40V
2A
40V
R
2
 A
2
R
80W
R
I
 =
m
 I =
2
2
 A
2
R
P = IU = 2 × 40W = 80W
例题8
E
 =
m
2NBl ω
2
bc
ad
v = ω ⋅
 2
l
E
 =
m
4NBlv
E
 =
m
2NBl ω
2
F =
 
r + R
4N B l ω
2
2 3
解：电流
， 
安培力
， 
解得
。
答 案
。
解析
解：一个周期内，通电时间
， 
上消耗的电能
， 
且
， 
解得
。
答案
A C
解析
电流表的示数为交变电流的有效值
，A项正确； 
由
可得，线圈转动的角速度为
，B项错； 
时，电路中电流最大，故该时刻通过线圈的磁通量最小，即该时刻线圈平面与磁场平行，C
项正确； 
根据楞次定律可得，
时电阻
中电流的方向自左向右，D项错。
答案
B
解析
3
模块4：随堂
：随堂测
1
1
I
 =
m
 
r + R
E
 
m
F = NBI
 ⋅
m
2l
F =
 
r + R
4N B l ω
2
2 3
I =
 
3 r + R
(
)
4NBl ω
2
t =
 T
9
4
R
W = I
 Rt
m
2
W = I RT
2
I =
 
3 r + R
(
)
4NBl ω
2
随堂
随堂测
随堂测1
10A
ω =
 
T
2π
ω = 100πrad/s
0.01s
0.02s
R
随堂测2
解：由题意可知纯电阻的热功率为
，接在最大值等于直流电压倍的交流电上时，交流
电压的有效值
，所以此时消耗的电功率
，故
。  
故选：B。
答案
A B
解析
从图中可知，的周期为
；的周期为
，则由
可知，转速与周期成反
比，故转速之比为
，A正确； 
在
时刻，感应电动势为零，此时线圈一定处在中性面上，磁通量最大，B正确； 
的频率为
，从图中可知的峰值为
，故电动势有效
值为
，CD错误。
1
P
 =
1
 
R
U 2
2
U =
′
 
 2
2U
P
 =
2
 =
R
 
(
 2
2U )
2
 =
R
2U 2
2P
 1
 =
P
 2
P
 1
2
1
随堂测3
a
4 × 10
s
−2
b
6 × 10
s
−2
n =
 
T
1
3 : 2
t = 0
a
f =
 =
T
 a
1
 =
4 × 10
s
−2
1
25Hz
a
u
 =
m
15V
U =
 V
 2
15