交变电流的产生和描述
(45分钟 100分)
一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，1～6题为单选题，7～9题为多选题)
1.(2019·沧州模拟)线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可知 ( )
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A时刻起到D时刻，线圈转过的角度为π弧度
D.在A和C时刻磁通量变化率的绝对值最大
【解析】选D。在A和C时刻感应电流最大，感应电动势最大，而磁通量为零，磁通量的变化率最大，线圈处于与中性面垂直的位置，故A错误，D正确。在B和D时刻感应电流为零，感应电动势为零，而磁通量最大，故B错误。从A时刻到D时刻经过的时间为
周期，线圈转过的角度为1.5π 弧度，故C错误。
2.如图所示，有一矩形线圈面积为S，匝数为N，总电阻为r，外电阻为R，接触电阻不计。线圈绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度ω匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B。则 ( )
A.当线圈平面与磁感线平行时，线圈中电流为零
B.电流有效值I=
C.电动势的最大值为
NBSω
D.外力做功的平均功率P=
【解析】选D。当线圈平面与磁感线平行时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，线圈中电流不为零，故A错误；根据Em=NBSω得感应电动势最大值是NBSω，所以感应电动势有效值U=
，所以电流有效值I=
，故B、C错误；根据能量守恒得：外力做功的平均功率等于整个电路消耗的热功率，所以外力做功的平均功率P=I2(R+r)解得：P=，故D正确。
3.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象如图乙中曲线a、b所示，
则( )
A.两次t=0时刻线圈平面与中性面垂直
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50 Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为5 V
