一、单项选择题
1．在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则下列判断正确的是( )
A．t＝0.005 s时线圈平面与磁场方向垂直
B．线圈产生的交变电动势的瞬时值为e＝311sin 100πt(V)
C．线圈产生的交变电动势的频率为100 Hz
D．线圈产生的交变电动势的有效值为311 V
解析：选B.当t＝0.005 s时电动势最大，则线圈平面与磁场方向平行(穿过线圈平面的磁通量为0，产生的感应电流最大)，故A错误；线圈产生的交变电动势的瞬时值为e＝Emsin t＝311sin 100πt(V)，故B正确；由题图乙可知周期为0.02 s，则频率为f＝＝50 Hz，故C错误；线圈产生的交变电动势的有效值为220 V，故D错误．
2．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是( )
A．电流表的示数为10 A
B．线圈转动的角速度为50π rad/s
C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
解析：选C.根据i－t图象可知，电流最大值Im＝10 A，有效值I＝＝10 A，选项A错误；交变电流的周期T＝2×10－2 s，角速度ω＝＝100π rad/s，选项B错误；从图示位置开始转动时，经0.01 s线圈回到水平状态，线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；根据右手定则，在0.02 s时，线圈经过一个周期，即在图示位置，电阻R中的电流方向自左向右，因此选项D错误．
3.如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看做零，反向电阻可看做无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u＝20·sin(100πt) V，则加在R2上的电压有效值为( )
A．10 V B．20 V
C．15 V D．5 V
解析：选D.由二极管的单向导电性可知，若二极管导通，加在R2上的电压波形为半个周期，最大值为20 V，若二极管截止，R1、R2串联，则R2上的电压半个周期最大值为10 V．由有效值的定义可得加在R2上的电压有效值为5 V，选项D正确．
4．传统的自行车发电机内部电路如图甲所示，驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端连接条形永磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动磁铁在铁芯之间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示．已知波形图中正、负尖峰电压分别为Um和－Um.两个相邻正、负尖峰电压所对应的时间差为Δt，发电机线圈匝数为n.以下判断正确的是( )
A．驱动轴转动的角速度ω＝
B．线圈电压的有效值U＝
C．穿过线圈磁通量变化率的最大值km＝
D．相邻两个向上尖峰时间内，线圈电压的平均值U＝
